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时间:2020-03-24
《分布式粮仓温度实时监测系统的设计.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2010芷仪表技术与传感器2010第11期InstrumentTechniqueandSensorNo.11分布式粮仓温度实时监测系统的设计王文成(潍坊学院信息与控制工程系,山东潍坊261061)摘要:为了解决传统的人工测量粮仓温度效率低下的问题,提出了以DS18B20和单片机为核心的分布式温度实时监测系统的软硬件设计方案。该系统内部设计了模糊控制器,能根据用户设定自动采集现场的数据进行显示并判断是否超限报警,测量的数据经过RS一485总线传送到上位机中,上位机软件具有数据存储、分析和报表打印等功能。在实际运用中,该装置测量精度高、控
2、制性能良好,满足了针对粮仓温度测量的实际要求。关键词:温度传感器;DS18B20;单片机;报警中图分类号:TP873文献标识码:A文章编号:1002—1841(2010)l1—0050—03DesignofGranaryTemperatureReal-timeMonitoringSystemWANGWen—cheng(DepartmentofInformationandControl,WefangUniversity,Weifang261061,China)Abstract:Inordertoavoidthedisadvantages
3、oftraditionalmanualmeasurementofthegranarytemperature,thispaperpro-posedahardwareandsoftwaredesigningprogramoftemperaturereal—timemonitoringsystem,ittookDS18B20andsinglechipmi-eroeomputera8thecorecomponents.Thesystemhasafuzzycontrollerinternal,itCancollectdata,displayda
4、taanddeterminewhethertoalarmwhenthedataoverreachlimitsautomatically.ThedatacanbetransmittedtohostcomputerthroughRS-485busandthehostcomputersoftwarehasthefunctionofdatastorage,analysisandformprinting.Inthepractice,thesystemhashighmeasuringaccuracyandgoodcontrollingcapaci
5、ty,itcanmeettheneedsofgranarytemperaturemeasurement.Keywords:temperaturesensor;DS18B20;SCM;alarming1系统总体设计2硬件设计为了适应对多个测控点的统一监控与管理,系统设计采用2.1控制器模块了分布式的组成方式。即分散式采集,集中式管理,在每个测微控制器采用AT89S51,这是一个低功耗,高性能的CMOS控点配置能独立工作的从机,多个从机由一个主机进行监控管8位单片机,片内含4KBytesISP的可反复擦写1000次的理,采用主从式监控管理
6、形式。系统总体结构如图1所示。Flash程序存储器,器件采用高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS一51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元,2个全双工串行通信口,32个外部双向输入/输出(I/O)口,片内时钟振荡器。2.2电源模块AT89$51的工作电压为+5V,而照明电压为220V,50Hz图1系统总线结构的交流电,所以需要先通过一个变压器Tl降压,再通过整流桥系统由前置监测单元、主监控单元以及传输网络三部分构将电压转换成直流电压,电路如图2所示。由于变压后得到的成。前置监测
7、单元安装在各粮仓,每个测量单元可根据测点多直流电压可能含有交流分量,所以要通过C,和c3组成的滤波少配备2—8个传感器,对检测到的温度数据采用“轮显”的方电路对其进行滤波处理,然后通过7805得到稳定的5V电压,式显示在液晶显示屏上,并根据主机命令将分析结果送至主监其中Cl和C3为0.1F,C2和C4为1000F.控单元;主监控单元为一般电子计算机,放在监控中心,接收来自监测单元的数据,判断各粮仓支路,协调、控制整个系统的工作并提供人机交互操作接口,对采集到的数据进行分析计算和存储;各前置监测单元及主监控单元通过RS一485总线连接,
8、交换数据。当某采集温度超过临界报警温度时,则进入报警中断,对应的LED闪烁,控制器判断测点编号并控制蜂鸣器发出不同次数的报警提示。图2系统电源电路图2.3温度测控网络,温度传感器采用DS18B20。它采用1一Wire总线
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