温室多点温度采集系统设计——硬件设计文献综述

《温室多点温度采集系统设计——硬件设计文献综述》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、文献综述温室多点温度采集系统设计——硬件设计1前言随着现代控制技术的快速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统已经应用于诸多领域。传统的温度检测系统可靠性和实时性较差，温度测量的精度和准确度较低，这不利于应用的拓展。以AT89C51单片机为控制核心，辅以新型的温度传感器DS18B20电路，A/D数模转换器，液晶显示电路等组成的测温系统，可对不同的温室大棚或者是在同一个温室大棚内的不同地点进行温度测量采集。这种设计方案实现了温度的实时测量、显示和控制。该系统抗干扰能力强，具有较高的测量精度和准确度，安装简单方便，可维护性好，性价比较高。这种温度控制系统

2、能应用于农业生产的温室大棚，实现对温度的实时检测和控制，是一种较为智能、经济的方案，适用于大力推广，来促进农作物生长，从而提高大棚的产量，给农民带来更高的经济收益。2温室多点温度采集系统一般意义的温度控制装置，作为一种传统的控制设备，目前在国内外的工业、医疗及日常生活领域等各个方面都有应用,而且其种类繁多，控制方式及控制手段更是不胜枚举，其概念也并不新奇。然而温度控制技术在工程应用中，在专用化和高指标方面还有很大的发展空间。根据课题背景要求，从控制理论、传热理论、硬件电路实现、计算机控制等几个方面进行考虑来设计和实现基于单片机的温度采集系统。系统以AT89C51单片机为核心

3、，以新型的数字温度传感器DS18B20作为测量元件，通过单片机与智能数字温度传感器相连，通过数模转换器、液晶显示电路，采集存储智能传感器的测量数据。在单片机系统中，还要实现程序的拓展存储、数据的实时显示。单片机作为监控计算机与智能传感器连接的中心，另一方面通过RS232总线与控制计算机通信，将采集到的数据传输给监控计算机，监控计算机对单片机传输的数据进行记录、存储、处理和报警，供工作人员的浏览、记录和进行相关的处理。LED显示AT89C51单片机DS18B20传感器温度计电路总体设计方案在软件程序设计上，为了便于子程序的调用和维护，系统程序采用模块化结构，由主程序和多个子程

4、序组成。该软件分为：初始化、温度显示、温度读取和数据处理、控制等模块。对多个DS18B20传感器，用以实现多点温度测量系统，分3步完成全过程工作：①通过重复操作，搜索出在线各DS18B20序列号；②启动所有在线DS18B20作温度/数字转换；③逐个读出在线DS18B20转换后的温度数据。主程序流程图现代计算机技术的产业革命，把世界经济从资本经济带入到知识经济时代。在电子世界领域，从20世纪中的无线电时代进入到21世纪以计算机技术为中心的智能化现代电子系统时代。现代电子系统的基本核心是嵌入式计算机系统(嵌入式系统)，而单片机是最典型、最广泛、最普及的嵌入式系统。目前单片机已经

5、渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。用单片机能构成形式繁多的控制系统、数据采集系统。现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了很好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机的智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等【1】。在单片机选择上有多种单片机可供选择，如89S52。但相比较而言ATMEL公司的89S51更实用，因他不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FL

6、ASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写，一般专为ATMELAT89xx做的编程器均带有这些功能。显而易见，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密，这又很好地保护了我们的劳动成果【2】。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器。单片机的可擦除只读存储器能反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和

7、输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是其的一种精简版本。AT89C单片机为诸多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高并且价廉的方案【3】。AT89C51单片机具备以下优点：（1）能明显地降低控制器硬件成本。速度更快、功能更新的新一代微处理机不断涌现，硬件费用会变得很便宜。体积小、重量轻、耗能少是它们的共同优点。（2）可显著改善控制的可靠性。集成电路和大规模集成电路的平均无故障时（MTBF）大大长于分立元件电子电路。（3）数字电