基于單片機多回路溫度采集系統的設計

中北大學電子測試技術國家重點實驗室 張 銳 沈大偉 馬鐵華 呂鵬飛

一、主控部分

采用AT89S52八位單片機實現。單片機軟件編程的自由度大，可通過編程實現各種各樣的算術算法和邏輯控制。而且體積小，硬件實現簡單，安裝方便。既可以單獨對多DS18B20控制工作，還可以與PC機通信.運用主從分布式思想，由一臺上位機(PC微型計算機)，下位機(單片機)多點溫度數據采集，組成兩級分布式多點溫度測量的巡回檢測系統，實現遠程控制。系統框圖如圖1所示。

圖1

二、主程序模塊

在主程序模塊中要完成系統初始化，調用發送模塊，接收模塊以及顯示模塊等功能。主程序流程圖如圖2所示。

圖2 主程序流程圖

圖3 溫度采集模塊程序流程圖

三、溫度采集模塊

DS18B20是單總線器件，它在一根數據線上實現數據的雙向傳輸，這就需要一定的協議來對讀寫數據提出嚴格的時序要求，而AT89C52單片機并不支持單線傳輸。因此，必須采用軟件的方法來模擬單線的協議時序。單片機操作單線器件DS 18B20必須遵循下面的順序。(l)初始化(2)ROM操作命令(3)內存操作命令(4)數據處理。其程序流程如圖3所示。

本文研究的課題是一個基于單片機的多回路溫度采集系統，該系統能及時采集當前溫度值，并將測得數據傳送出去進行分析。系統可以通過按鍵設定允許溫度范圍。系統采用AT89C52單片機作為主控制器，溫度傳感器采用數字式溫度傳感器DS18B20，顯示采用低功耗的LCD1602。單片機對DS18B20進行數據采集，并通過數碼管顯示所采集的溫度。

[1]李智祥,陳瑞.多點溫度監控系統的設計[J].現代電子技術,2009(3):140-141.

[2]胡天明,齊建家.基于DS18B20的數字溫度計設計及其應用[J].傳感器界,2008(2):59-62.

[3]胡浩南,王悅,胡明祥.多路溫度檢測系統的設計[J].機電信息,2011(18):185

[4]王迎旭.單片機原理與應用[M].北京:機械工業出版社,2004,5:59-65.

[5]王剛.溫度無線采集的系統設計[J].科技信息,2008(11):65-66.

[6]張友德.單片微型機原理、應用與實驗[M].上海:復旦大學出版社,2001,3:30-33.

[7]Wojciech Skierucha.Design and performance of psychrometric soil water potential meter[M].Sensors and Actuators A:Physical,2005.1,Vo1.18:86-91.