多点温度检测系统设计

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1、0引言随着电子技术的迅速发展，特别是超大规模集成电路产生而出现的微型计算机，给人类生活带来了根本性的改变。如果说微型计算机的出现使现代科学研究得到了质的飞跃，那么可以毫不夸张的说，单片机技术的出现则给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命。目前，单片机以其高可靠性、高性能价格比，在工业控制系统、数据釆集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用，并已走入普通家庭,从洗衣机、微波炉到音响、汽车，到处都可见到单片机的踪影，因此，单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志Z-O许多物质的特性与温度有很大的依赖关系，温度的影响

2、甚至是起决定作用的。传统的温度控制系统采用模拟电路设计，存在不可避免的缺陷，如系统的电路结构复杂,操作困难，系统电路所需的功率较大，温度控制的精度差，易出现温度的漂移，电路结构复杂，缺乏友好的人机界面，温度控制的实时性差等。单片机的出现使得温度的采集和数据处理等问题能够得到很好的解决，温度是工业对象中的一个重要的被控参数，然而所采用的测温元件和测量方法也不相同，产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同。因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。本课题使用单片机作为核心进行控制，单片机具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高

3、，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，在数字、智能化方面有广泛的用途。木课题介绍的温度控制系统采用AT89C52单片机控制技术对温度进行调节，具有操作简单便捷、采集方便准确、适应性强、成本低以及节省能源等特点，可明显增加使用者的经济效益。该系统不但可以推行到温室中，还可以应用于其它进行温度调节的场合。1.1系统背景在实际生产中，为了避免局部的温度过高或过低，需要对某个空间内多个点的温度进行监测，如温室大棚、粮仓等，以便采取相应的措施.为了改善监测人员的工作条件,监测人员一般需要远离监测对象.因此，多点温度远程监测在实际生产中具有重要的应用价值•温度测量的方

4、法有多种，目前典型的温度测量系统是出模拟式温度传感器、A/D转换电路和单片机组成.但是，由于模拟式温度传感器输出的为模拟信号，必须经过A/D转换才能与单片机等微处理器接口，并且每个测温点都要占甩单片机一个I/0口，这种系统的远距离传输使得系统非常复杂，成本较高•此外，模拟传感器的信号在传输中易受干扰，降低了系统检测的精度和稳定性。温度监测系统是工农业应用中一个典型且极其厂“泛的系统，对不同控制对象的温度进行监测具有很强的应用性。目前，智能温室是在普通温室大棚的基础上，应用计算技术、传感器技术和现代控制技术等发展起来的。一个完整的智能温室控制系统出温度控制

5、、湿度控制、光照控制、浇灌控制、数据采集与处理等五个子系统组成，它们分别完成对作物生长条件的控制。智能温室控制是个复杂的系统，温度控制在整个控制系统中具有if常重要的地位，温室温度过高或过低均对作物的生长有重要影响。而数据采集与处理系统对系统的相关数据处理后通过控制器來对其它控制环节作相应的动作，以达到作物生长的最佳环境。为了减少温度的变化给控制系统带来不良结果，避免局部温度过高，不仅需要用更精确的温度传感器对温度进行更有效的测量，也要对温室进行多点测量，做到精确测量和稳定控制。本文研究目的在于针对智能温室的设计需求，结合ARM嵌入式、嵌入式操作系统li

6、e/oS・II、12C总线和数字传感器等技术以及GPRs/GSM网络的SMs远程传输技术，设计了一种多点温度监测系统，监测中心通过PC软件发送控制指令使数据终端相应的传感器测温，并将所测得的温度值发回保存、显示在PC机上，并且可以通过PC机绘制不同时刻的温度变化曲线，这样能有助于尽早的发现问题并解决问题，可以为节约成本和提高生产率、生产质量做出一定的贡献。目前在工农业生产中对温度检测系统的控制方式和数据的传输方式是我们遇到的主要问题。由普通微控制器和温度传感器构成的多点温度检测系统，其可靠性和测量精度有限，而32伉嵌入式微控制器达到的控制效果和釆集精度有

7、了很大的提高。在传统的数据采集系统中，人多采用电力线载波、RS485现场总线、电话拨号上网和数传电台方式进行数据的传输，监测中心与监测分站的通信距离较远、监测分站比较分散、偏远等，使得系统的造价提高。而基丁GPRS/GSM的短消息业务（SMS）为我们提供了一个新的远程数据传输途径。本文设计目标是真正实现基于短消息的远程数据通信，使其能够运用在实际的监测系统中，最终面向产品开发。本设计提出了一个可行有效的途径，虽然整个系统还处于实验阶段，由于智能温室和温室远程控制系统都属于精准农业大概念中一个重要的组成部分，为更有效的实现精准农业，真正做剑服务“三农”，还

8、是很有研究意义和使用价值的。1・2发展现状在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要