基于单片机的温度采集报警系统设计1PPT.pptVIP

学习中心： 辽宁省奥鹏学习中心 层 次： 专科起点本科 专 业： 电气工程及其自动 年 级： 2011年秋季 学 号： 111130409977 学 生： 赵常胜 指导教师： 宋占魁 基于单片机的温度采集报警系统设计 我国温度采集发展现状 从采集的准确性上看，温度在化工、冶金、纺织、石油、机械制造、粮食储存、制药、烟草等重要领域对温度有很高的要求。 从整体操作性上看，采集者是否能够很容易对对应的温度采集点数据进行读取，是否能够方便地对不同点的温度进行不同警报设定等，都是一个系统是否智能的一个重要的体现。 从线路简洁性上看，随着社会进步，采集的数据点越来越多，采集点的增多会带来大量的数据电缆，这不仅带来布线的复杂和工作量增大，而且存在断线和短路等隐患，成本高，易老化，并且给系统的调试和维护增大了难度[。 随着科技的不断发展，智能温度传感器发展的新趋势: (l)提高测温精度和分辨力; (2)增加测试功能。 本设计采用了无线多点智能的检测方法的优势 (l)系统采用智能温度传感器DS18B20，仪器可靠性高，抗干扰能力强，安置灵活，支持现场总线技术(单总线技术)，信号易于处理和传送，降低系统维护费用。 (2)系统采用无线的数据采集和处理，并且采用电池供电，减少电源线路的布置，消除了电信号的干扰，而跳频技术的加入又有效避免了同频段无线信号的干扰，增加了数据传输的安全性，提高了系统的灵活性和效率。 (3)由于采集端节点采用的是电池供电，为了满足系统长期安全服役的需要，功率控制尤为重要。为此，本系统利用休眠机制来降低采集节点的功耗，大大延长了系统工作寿命。 (4)在上位机程序上，用Vsiual Basic设计的接收界面，采集到的数据通过无线模块传至PC机，用户界面显示更友好，操作更简洁。 系统整体方案设计 方案设计 根据系统设计要求，进行系统的总体方案设计。本系统的电路设计方框图如图2.1 所示，它由四部分组成: ①控制部分主芯片采用单片机AT89S51； ②显示部分采用LED数码管以动态扫描方式实现温度显示； ③温度采集部分采用DS18B20温度传感器； ④报警部分采用语音模块ISD1420原件。 硬件系统设计 单片机电路设计 软件程序设计 系统控制流程图 通过调用读温度子程序把存入内存储中的整数部分与小数部分分开存放在不同的两个单元中，然后通过调用显示子程序显示出来。每1s进行一次温度测量，温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值是主程序的主要功能。主程序流程见图所示。 包括调用读温度子程序，数字变换程序以及显示程序 软件程序设计 系统控制流程图 系统总流程图如下图4.2所示。 ①DS18B20复位程序：每次重新从DS18B20读数据时需要系统复位 ②DS18B20写命令程序：DS18B20有六条控制命令，通过此程序来进行控制DS18B20 ③DS18B20读1字节程序：从引脚接收数据并保存数据 ④读出温度程序:对DS18B20进行读数据，并进行处理 ⑤温度数据处理程序:向5个LED送数，控制系统的显示部分 软件程序设计 控制程序的设计 1）读出温度子程序 读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出时需进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。DS18B20的各个命令对时序的要求特别严格，所以必须按照所要求的时序才能达到预期的目的，同时，要注意读进来的是高位在后低位在前，共有12位数，小数4位，整数7位，还有一位符号位。读出温度的子程序如图4.3所示。读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出时需进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。把读到的数据分别转化成整数部分和小数部分。当符号位为1，即温度为零下时，进行报警程序。 为保证数据可靠传送，任一时刻单总线上只能有一个控制信号或数据，因此进行数据传输通信时，要符合总线协议。一般有以下四个过程：初始化信号，传送ROM信号，传送RAM信号和数据交换。 软件程序设计 控制程序的设计 (1) 温漂值的测定 在实验室里，将传感器贴在不受任何载荷模拟现场的试件上，然后人为地使温度升高（或降低），例如：将应变片及其附属设备放在冰箱或冰柜里。利用温度传感器DS18B20测出其温度,再利用单片机读出相应的应变值。将与温度相对应的应变值存入片外RAM中，并建立一个温度和温漂值相对应的数据库。 在现场，通过软硬件测得环境温度后，接着要对一定环境温度应变值进行修正，其流程图如图4.3所示。首先，在现场将电阻应变片贴在试件上，测出其应变值，然后将其结果输入CPU中，用CP