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1、第7卷第11期2007年6月科学技术与工程Vol17No111June2007167121819(2007)1122656204ScienceTechnologyandEngineeringn2007Sci1Tech1Engng.基于485总线的数字化温湿度测控系统的设计张晨昊吴桂清戴喻兴(湖南大学电气与信息工程学院,长沙410082)摘要介绍了一种基于485总线技术的数字化温湿度监测系统的设计和应用。给出了系统的整体结构,阐述了温湿度的测量原理。论述了温湿度测量的硬件组成和软件实现方法。实验表明,
2、该系统具有结构简单、可靠性高、性价比高等特点,有广阔的应用前景。关键词485总线温湿度检测串口通信PIC中图法分类号TP21211;文献标识码B+防潮、防霉、防爆对档案馆、精密仪器室、超净车间、仓库等环境而言,都是日常工作的重要内容之1系统构成一,所以温湿度集散控制技术是常见的实用技术。RS-485总线具有多点、双向通信能力,允许多本系统采用DALLS两字总线温度传感器个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器DS18B20,和湿度传感器HS1101采集温湿度信号,应的驱动能力和冲突保护特性。通常
3、情况下,发送驱用PIC单片机技术,将信号进行处理并通过485总线动器A、B之间具有两个逻辑状态,即两者之间的电与上位机通信。系统采用上下位机工作方式,对各指压为+2～+6V,是正逻辑状态,两者之间的电压为定位置的温度、湿度进行检测,并能实时显示、存储;-2～-6V,是负逻辑状态。在RS-485中还有一上位机能实时显示指定数据点的温湿度趋势曲线,并“使能”端,用于控制发送驱动器与传输线的切断与具报表打印功能。硬件结构如图1所示。连接。当在收端AB之间有大于+200mV的电平时,输出正逻辑电平,小于-2
4、00mV时,输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV～6V之间。由于RS-485使用一对双绞线,采用差分电平传输信号,传输距离比RS-232更长,最大传输距离约为1219m,最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞图1温湿度监测系统结构框图线的长度与传输速率成反比。一般100m长双绞线温湿度传感器:采集温湿度信号,并将采集到的最大传输速率为1Mb/s。很适合工业环境下的应模拟信号就地进行A/D变换,传送给微处理器(下用。本文介绍了一种基于485总线的通用型温湿度位机)。检测仪设计与应
5、用。单片机:选用PIC12F629,主要是对温湿度传感器传送出的数字信号进行处理、运算,最后将运算结2007年1月10日收到第一作者简介:张晨昊,女,湖南大学电气与信息工程学院电路与系果上传给控制中心(上位机)。统硕士研究生。上位机:控制中心将对下位机传送的运算结果©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net11期张晨昊,等:基于485总线的数字化温湿度测控系
6、统的设计2657加以处理,控制空调、排风机等除湿设备的开启,并再用系统测量所得的温度值对f值进行温度补偿和在显示屏上显示当前的温湿度及各个除湿设备的运线性化处理,计算出环境的相对湿度。在线性化处行状态等,使用户可以直接方便的看出所需信息。理时,我们采用以下策略:此方法将模拟信号进行了就地转换,比较适合远距(1)把相对湿度从0%-100%等间距划分成离传输。10个子区间,输出频率在每个子区间上的变化可认111温度模块为是线性变化的。设一个变量flag=0。温度模块由DALLS两字总线温度传感器(2)采
7、用查表的方法,经温度补偿后的频率f1DS18B20,加一个417kΩ的上拉电阻构成。现场温对应在相应的相对湿度子区间中,每个子区间再划度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了分成n个小区间,然后将温度补偿后的频率f1与每系统的抗干扰性。如图2所示,采用外部供点模式,个小区间上限值相比较,直到每个小区间的上限值温度传感器通过I/O口线与微机接口,无须经过变小于或等于f1。每比较一次,flag加一,然后,该环换电路,可直接输出被测的温度值(9位二进制数,境的相对湿度值就求出了。n取10时,flag
8、的值就含符号位)。1-wire系统只有一个主机,通过单根总是相对湿度值;n取20时,flag/2的值就是相对湿线与一个或多个从属设备(传感器)相连,所以主机度值。为了提高电路测量相对湿度的精度,在实际与从属设备间的通讯具有严格的通讯协议和时序。应用中,可以将n值适当加大。由于DS18B20对时序的要求很严格,所以在对113485串行通信DS18B20进行读、写数据的操作时,要先将单片机的串行通信采用RS485总线技术,通信芯片选一切中断源关闭,不允许单片机响应中断,以
