基于单总线的温度实时监控系统(YST)

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1、课程设计报告书专用纸基于单总线的实时温度监控系统1引言基于数字温度传感器构成的实时监控系统确实具有精度高、抗干扰能力强、电路简单等诸多优点，温度传感器得到电缆长度达到几十米都可以正常读取温度数据，并且已经在站长开发的机房安全监控系统中得到了实际考验，那可是要365天从不间断地对机房及相关设备提供实时温度监控。1.1流程图本系统软件部分采用Delphi来实现初始化、数据采集处理、温度报表管理，其主程序的流程图见图1。图1主程序流程图第13页共13页课程设计报告书专用纸本系统软件部分共分为3个部分，分别是：1）初始化程序。a．设置串行

2、通信波特率；b．串行通讯方式的初始化；c．对TO，T1两个计数器的初始化；d．中断控制程序的初始化。此外，还负责从E2PROM中调出以前的采样参数，使器件能够以它采样温度数据。2）当监控到ONTIME1和NTIME2标记时作相应温度的存储、转换、发送处理。ONTIME1和NTIME2的标记主要有定时电路决定，当到达采样间隔时，做出相应的处理。3）采用动态显示方式即时显示温度，以节省电路规模，使得整个系统的体积变小。2硬件电路设计在硬件电路设计时，应着重考虑电子器件的供电方式，以及对器件的限压和限流保护。因为本次设计要求利用单总线技

3、术，所以可以考虑使用寄生供电方式。设计的电路图如下。图2基于单总线的温度实时监控系统硬件电路总图2.1软件设计2.1.1设计窗体第13页共13页课程设计报告书专用纸本次设计要求软件的可视化窗体中包含实时温度显示、数据记录、存储管理和ROM数据，并且能将测得的数据保存到指定的数据库中。窗体界面如下。(a)温度计(b)存储管理第13页共13页课程设计报告书专用纸(c)数据记录（d）存储管理第13页共13页课程设计报告书专用纸(e)ROM数据图3窗体界面实时温度显示中可以看到当前室温，并且可以显示摄氏温度和华氏温度。数据记录包含温度曲线

4、和温度日志，可以显示一天内的温度变化曲线。存储管理和ROM数据用来对数据库中已经保存的温度数据进行管理，如删除、转移等操作。3元器件的选择3.1主要元器件知识3.1.1DS18B20DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，只需一根端口线

5、就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。1）DS18B20的内部结构DS18B20内部结构如图5所示，主要由4部分组成：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如图7所示，DQ为数字信号输入／输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端，第13页共13页课程设计报告书专用纸在寄生电源接线方式时接地，见图5。图4DS18B20的内部结构图5DS18B20的管脚排列ROM中的

6、64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码，每个DS18B20的64位序列号均不相同。64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X8＋X5＋X4＋1）。ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。DS18B20中的温度传感器完成对温度的测量，用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。例如＋125℃的数字输出为07D0H，＋25.0625℃的数字输出为0191H，－25.0625℃的数字输出为FF

7、6FH，－55℃的数字输出为FC90H。高低温报警触发器TH和TL、配置寄存器均由一个字节的EEPROM组成，使用一个存储器功能命令可对TH、TL或配置寄存器写入。其中配置寄存器的格式如下：0R1R011111MSBLSBR1、R0决定温度转换的精度位数：R1R0=“00”，9位精度，最大转换时间为93.75ms；R1R0=“01”，10位精度，最大转换时间为187.5ms；R1R0=“10”，11位精度，最大转换时间为375ms；R1R0=“11”，12位精度，最大转换时间为750ms；未编程时默认为12位精度。　　第13页共1

8、3页课程设计报告书专用纸高速暂存器是一个9字节的存储器。开始两个字节包含被测温度的数字量信息；第3、4、5字节分别是TH、TL、配置寄存器的临时拷贝，每一次上电复位时被刷新；第6、7、8字节未用，表现为全逻辑1；第9字节读出的是前面所有8个字节的C