《毕业设计示范.docVIP

1前言 在工、农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。温度检测系统在各个领域都有着广泛的应用,如仓库的温度检测，消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备之过热故障预知检测，空调系统的温度检测，各类运输工具之组件的过热检测，医疗与健诊的温度测试，化工、机械…等设备温度过热检测等等。 在分布式测温系统中,传统的测温方法是将模拟量信号远距离传送至采样卡进行A/ D 转换,而为了获得较高的测温精度,就必须采取措施解决由长线传输、多点测量切换及放大电路零点漂移等造成的误差补偿问题。单线数字式温度传感器 DS18B20 的出现妥善解决了上述技术问题,由于DS18B20其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠。 此外，由于Visual Basic在开发可视化界面上有其独特的优势，这种由多个DS18B20与单片机构成的分布式系统和Visual Basic结合，便能用简单的方法构成一个高效的分布式监控网络系统。 本设计基于AT89S51的分布式温度监控系统就属于上述的高效网络系统，它界面操作简单方便，系统的抗干扰性、设计灵活、方便，而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量。 2.1现代监控系统概述 随着电子技术的不断发展，监控系统电视监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统。它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况；可以把被监视场所的图像内容、声音内容同时传送到监控中心，使被监视场所的情况一目了然。特别是近几年来，多媒体技术的发展以及计算机图像文件处理技术的发展，使电视监控系统在实现自动跟踪、实时处理等方面更有了长足发展，从而使电视监控系统在整个安全技术防范体系中具有举足轻重的地位。电视监控系统可以把被监视场所的图像及声音全部或部分地记录下来，这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件和重要依据。 所谓监控系统，就是既要能监视被监控对象的工作情况，又可以远距离控制被监控对象，这是监控系统所要具备的最基本的功能。另外，还是根据对象和技术要求来增加一些必要的功能，以满足实际要求。本基于AT89S51的分布式温度监控系统具有以下几个基本功能：实时数据显示、瞬时曲线描绘、数据记录保存、控制操作、控制设置、语音报警、通信与网络。 （1）显示功能 本监控系统以数值和曲线两种方式形象显示被监控对象的温度情况。数值显示的是被监控对象的当前温度,曲线是由递推方式描绘的动态曲线，从曲线的走势可明显看出被监控对象的温度变化趋势，为进一步采取操作控制提供了依据。同时，各设备的工作状态在显示界面中均有显示，画面刷新速度小于1秒。 （2）数据归档 在显示界面所显示的温度数值，均由系统自动保存在数据库中，供以后查询或对被监控对象作更深入的分析之用。 （3）控制功能 这部分包括两方面的内容：控制操作和控制设置。本监控系统先要进行控制设置，再执行控制操作，控制设置采用下拉列表可以设置控制的档位，而控制操作是采用简单的点击命令按钮。 （4）报警功能 本监控系统在上位机和下位机上均设置有报警功能，上位机中，采用语音报警，同时还有相关提示；下位机则采用报警灯提示。这些报警功能均是系统自动进行的，当报警情况发生时，如被监控对象的温度过高或过低时，系统可快速检测并通过画面状态变化提示，同时发出声音报警提醒监控人员注意，以作出相应的操作处理。 （5）通信与网络 本监控系统的单片机与电脑通信网络采用RS232总线标准。DS18B20采用严格的单总线通信协议，以保证数据的完整性。该协议定义了几种信号类型：复位脉冲、应答脉冲、读/写和读/写。所有这些信号，除了应答脉冲以外，都由主机发出同步信号。当总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达100，当采用长线驱动电路通讯距离可。原理如 图3.1 方案一原理框图 方案二 数字型传感器与微控制器的接口大致可分为SPI、I2C及单总线，其中基于单总线接口的数字型温度传感器与单片机连接时接口电路最简单而且易于扩展。在电路实现时不需复杂的模拟硬件电路，采用全数字化信号传输，抗干扰能力强。采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。原理 图3.2 方案二原理框图 3.1.2主控制部分方案论证 方案一： 此方案采用PC机实现。它可在线编程，可在线仿真的功能，这让调试变得方便。且人机交互友好。但是PC机输出信号不能直接与DS18B20通信。需要通过RS232电平转换兼容，硬件的合成在线调试，较为繁琐，很不简便。而且在一些环境比较恶劣的场合，PC机的体积大，携带安装不方便，性能不稳定，给工程带来很多麻烦！ 方案二： 此方案采用AT89S51单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通