一种多点温度检测系统
阅读：286发布：2021-04-01
专利汇可以提供一种多点温度检测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种多点 温度 检测系统，本发明由上位机和下位机两大部分组成；下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信 接口 ，芯片使用了ATMEL公司的AT89C51 单片机 和DALLAS公司的DS18B20数字温度 传感器 ；上位机部分使用了通用PC。本发明可应用于仓库测温、楼宇 空调 控制和生产过程监控等领域。，下面是一种多点温度检测系统专利的具体信息内容。
一种多点温度检测系统
技术领域
背景技术
[0002] 在社会经济发展的各个领域，利用电子技术对温茺进行测量都是十分重要的。人们的日常生活、工农业生产和科学技术试验等很多方面都与温度测量有着非常重要的关系。温度做为一个非常重要的物理量，是社会生产过程中最普遍也是最生要的测量参数之一。随着时代的进步、社会的发展、科技的不断更新，对温度测量范围的要求不断扩大，同时对温度测量的准确性要求也越来越高。因而，对温度的监控和温度监控技术的研究也成为一个十分重要的研究课题。
[0003] 发明专利内容本发明专利涉及一种多点温度检测系统，本发明由上位机和下位机两大部分组成；下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口，芯片使用了ATMEL公司的AT89C51单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器；上位机部分使用了通用PC。
[0005] 图1：电路方案图。
[0006] 图2：电源电路图。
[0007] 图3：键盘电路图。
[0008] 图4：温度显示电路图。
[0009] 图5：串口通讯电路图。
[0010] 图6：串口通讯连接电路图。
具体实施方式
[0011] 为了使本发明专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明专利进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。
[0012] 本发明专利涉及一种多点温度检测系统，本发明由上位机和下位机两大部分组成；下位机实现温度的检测并提供标准RS232通信接口，芯片使用了ATMEL公司的AT89C51单片机和DALLAS公司的DS18B20数字温度传感器；上位机部分使用了通用PC。
[0013] 进一步的，在多点测温系统中，传统的测温方法是将模拟信号远距离采样进行AD转换，而为了获得较高的测温精度，就必须采用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。本发明采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。
[0014] 进一步的，本发明采用AT89C51八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单，安装方便。既可以单独对多DS18B20控制工作，还可以与PC机通信.运用主从分布式思想，由一台上位机（PC微型计算机），下位机（单片机）多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统,实现远程控制。
[0015] 进一步的，本发明采用针对传统温度测温系统测温点少，系统兼容性及扩展性较差的特点，运用分布式通讯的思想。设计一种可以用于大规模多点温度测量的巡回检测系统。该系统采用的是RS-232串行通讯的标准，通过下位机（单片机）进行现场的温度采集，温度数据既可以由下位机模块实时显示，也可以送回上位机进行数据处理，具有巡检速度快，扩展性好，成本低的特点。实际采用电路方案如图1所示。
[0016] 进一步的，因为单片机工作电源为+5V，且底层电路功耗很小。本发明采用7805三端稳压片即可满足要求。具体电路图如图1所示。
[0017] 进一步的，本发明为单片机电路添加一个外部看门狗电路。定时查询单片机的工作状态，一但发现异常即对单片机延时重起。保证系统安全可靠的运行。NE56604能为多种微处理器和逻辑系统提供复位信号，其门限电平为4.2V 。在电源突然掉电或电源电压下降到低于门限电平时。NE56604将产生精确的复位信号。NE56604内置一个看门狗定时器，用于监控微处理器，以确保微处理器的正常运行。看门狗能产生一个系统复位信号用来终止任何由于微处理器故障而引发的不正常的系统操作。NE56604的看门狗的监控周期为100mS（典型值）。
[0018] 进一步的，单片机应用系统中除了复位按键有专门的复位电路,以及专一的复位功能外，其它的按键或键盘都是以开关状态来设置控制功能或输入数据。键盘有编码和非编码两种。非编码键盘硬件电路极为简单。故本系统采用拨码开关来控制。键盘电路如图3所示。
[0019] 进一步的，本发明采用的是共阴极七段数码管。显示方式有动态扫描和静态显示，两种方法在本设计中皆可。由于静态扫描要用到多片串入并出芯片，考虑到电路板成本计算。本人采用是节约硬件资源的动态扫描方式。即用两块芯片就可以完成显示功能。显示数据由4511译码器输出，ULN2003为位驱动扫描信号。温度显示电路如图4所示。
[0020] 进一步的，本发明用到温度芯片DS18B20。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式。测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围为 -55°C +125°C，在-~10 +85°C范围内，精度为±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高~
了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
[0021] 进一步的，AT89C51有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯。进行串行通讯时要满足一定的条件，比如电脑的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，我们采用了专用芯片MAX232进行转换，虽然也可以用几个三极管进行模拟转换，但是还是用专用芯片更简单可靠。串口通讯电路如图5所示。本发明采用了三线制连接串口，也就是说和电脑的9针串口只连接其中的3根线：第5脚的GND、第2脚的RXD、第3脚的TXD。这是最简单的连接方法，但是对本设计来说已经足够使用了，电路如上图所示。通信线采用交叉接法，即两者信号线对应成为R—T，T—R。 串口通讯连接电路如图6所示。
[0022] 进一步的，本发明的主程序调用了4个子程序，分别是数码管显示程序、键盘扫描以及按键处理程序、温度测试程序、中断控制程序、单片机与PC机串口通讯程序。各程序任务如下：（1）键盘扫描电路及按键处理程序：实现键盘的输入按键的识别及相关处理；
（2）温度测试程序：对温度芯片送过来的数据进行处理，进行判断和显示；
（3）数码管显示程序：向数码的显示送数，控制系统的显示部分；
（4）中断控制程序：实现循环显示功能；
（5）串口通讯程序：实现PC机与单片机通讯，将温度数据传送给PC机。
（2）温度测试程序：对温度芯片送过来的数据进行处理，进行判断和显示；
（3）数码管显示程序：向数码的显示送数，控制系统的显示部分；
（4）中断控制程序：实现循环显示功能；
（5）串口通讯程序：实现PC机与单片机通讯，将温度数据传送给PC机。
[0023] 进一步的，PC通讯程序参数设定：通信端口选择COM1，波特率设定为1200B/S，代码如下：MSCOmm.CommPort=1
MSComm.Setting=“1200， n, 8, 1”。
MSComm.Setting=“1200， n, 8, 1”。
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