温度远程无线测控系统的设计

《温度远程无线测控系统的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、温度远程无线测控系统的设计摘要本文主要系设计了一个基于STC12C5A08单片机控制的无线水温控制系统，数据无线传输，实现远端单片机与计算机接口的无线通讯。采用STC12C5A08单片机进行温度检测控制，下位机上的液晶显示屏LCD用来显示温度，利用按键设置温度的控制范围。数字式传感器DS18B20对温度进行采样和数模转换，单片机与计算机间是通过无线通信，这里采用STR30无线收发数据模块。通过PID控制算法对温度进行实时控制，并且通过计算机实现对温度曲线实时跟踪打印。关键词STC12C5A08DS18B20PID：O55：A0引言在工业生产的过程中，

2、温度是一个很重要的参数之一，随着社会工业的不断发展，对温度的测控技术的要求也越来越高。传统的温度测控系统大多是采用有线通信方式，大量的数据电缆，不仅带来布线的复杂和工作量大，而且存在短线和短路的隐患，成本高，易老化，与有线通信技术相比，无线通信技术具有成本抵、易于实现及快捷高效等优点。系统采用单片机作为下位机，主要工作是对温度控制现场进行数据采集并实时控制。计算机作为上位机，远程控制下位机的工作，同时完成监控、报警和数据存储功能，单片机与计算机之间的数据传送，通过无线接收发模块来实现。1系统设计由于本系统是一个温度实时监控的系统，对温度的采集、控制、

3、显示是实时的，因而温度采集的时间间隔以及数据发送接收的时间差，单片机与PC机之间数据的传送速度以及上位机程序对数据的分析处理是本系统的关键。系统主要由单片机控制系统、振荡电路、复位电路、水温检测电路、LCD显示、加热元件以及按键电路七大部分组成。该系统的硬件结构如图1所示。2硬件设计2.1主控芯片的选择STC12C5A08是一款低功耗、高性能CMOS工艺8位微控制器，携有8K在系统可编程Flash存储器。其主要性能有具有1个时钟/机器周期，增强型8051内核，速度比普通8051快8~12倍；1280字节片内RAM数据存储器；8通道、10位高速ADC，

4、速度可达25万次/秒，2路P还可当2路D/A使用；4个16位定时器，兼容普通8051的定时器T0/T1、2路PCA实现2个定时器；硬件看门狗（频段工作频率，无需申请频点；多信道，多速率，提供了8个信道，可根据需要扩展；完善的通讯协议，数据实时通信；传输距离较远；TTL接口方式；看门狗实时监控；低功耗及休眠功能等。2.4可控硅控温电路模块可控硅控温电路是一种广泛应用的控温方式。加热控制采用可控硅（即晶闸管）、晶体管、放大电路组成。当电压相位过零点时，可控硅导通，此时加热元件通电工作，产生大量热量，对水进行加热。控温电路中利用光耦合器将输入、输出间互相隔

5、离，电信号传输具有单向性特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，光耦控制晶闸管的通断。2.5电源电路模块系统采用外接直流电源供电模式，使用稳压器LM2576。LM2576是降压型开关稳压器，LM2576内部包含整流电路、稳压电路、滤波电路等，有3.3V、5V、12V、15V的固定电压输出及可调节电压输出，这里采用的是5V固定电压输出。2.6LCD1602显示模块系统采用LCD1602液晶显示模块，5V电源供电，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比。3系统软件设计STC12C5A08是该系统的控制核心部分，控制着温度的转换以及读取温度数值并

6、转化成十进制数以及相应的ASCII值在LCD1602上进行显示，通过无线传输由RS232串口供PC机读取温度值。程序的设计包含以下部分：微控制器的初始化、温度采集程序和LCD1620程序的设计、按键程序设计、P的生成程序设计、PID控制程序设计。主程序流程图如图2所示。单片机程序设计开发工具采用KeilC51支持的C语言编写，KeilC51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全].清华大学出版社,2002.[2]白美卿,高富强.电阻炉炉温控制中的可控硅触发技术[J].自动化仪表,1996.[3]杨恢先,黄辉先.单片机原理及应用[M].长

7、沙:国防科技大学出版社,2003.[4]高峰.单片微型计算机原理与接口技术[M].北京:科学出版社,2003.