分布式粮仓温度实时监测系统的设计.pdf

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1、2010芷仪表技术与传感器2010第11期InstrumentTechniqueandSensorNo．11分布式粮仓温度实时监测系统的设计王文成(潍坊学院信息与控制工程系，山东潍坊261061)摘要：为了解决传统的人工测量粮仓温度效率低下的问题，提出了以DS18B20和单片机为核心的分布式温度实时监测系统的软硬件设计方案。该系统内部设计了模糊控制器，能根据用户设定自动采集现场的数据进行显示并判断是否超限报警，测量的数据经过RS一485总线传送到上位机中，上位机软件具有数据存储、分析和报表打印等功能。在实际运用中，该装置测量精度高、控

2、制性能良好，满足了针对粮仓温度测量的实际要求。关键词：温度传感器；DS18B20；单片机；报警中图分类号：TP873文献标识码：A文章编号：1002—1841(2010)l1—0050—03DesignofGranaryTemperatureReal-timeMonitoringSystemWANGWen—cheng(DepartmentofInformationandControl，WefangUniversity，Weifang261061，China)Abstract：Inordertoavoidthedisadvantages

3、oftraditionalmanualmeasurementofthegranarytemperature，thispaperpro-posedahardwareandsoftwaredesigningprogramoftemperaturereal—timemonitoringsystem，ittookDS18B20andsinglechipmi-eroeomputera8thecorecomponents．Thesystemhasafuzzycontrollerinternal，itCancollectdata，displayda

4、taanddeterminewhethertoalarmwhenthedataoverreachlimitsautomatically．ThedatacanbetransmittedtohostcomputerthroughRS-485busandthehostcomputersoftwarehasthefunctionofdatastorage，analysisandformprinting．Inthepractice，thesystemhashighmeasuringaccuracyandgoodcontrollingcapaci

5、ty，itcanmeettheneedsofgranarytemperaturemeasurement．Keywords：temperaturesensor；DS18B20；SCM；alarming1系统总体设计2硬件设计为了适应对多个测控点的统一监控与管理，系统设计采用2．1控制器模块了分布式的组成方式。即分散式采集，集中式管理，在每个测微控制器采用AT89S51，这是一个低功耗，高性能的CMOS控点配置能独立工作的从机，多个从机由一个主机进行监控管8位单片机，片内含4KBytesISP的可反复擦写1000次的理，采用主从式监控管理

6、形式。系统总体结构如图1所示。Flash程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS一51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，2个全双工串行通信口，32个外部双向输入／输出(I／O)口，片内时钟振荡器。2．2电源模块AT89$51的工作电压为+5V，而照明电压为220V，50Hz图1系统总线结构的交流电，所以需要先通过一个变压器Tl降压，再通过整流桥系统由前置监测单元、主监控单元以及传输网络三部分构将电压转换成直流电压，电路如图2所示。由于变压后得到的成。前置监测

7、单元安装在各粮仓，每个测量单元可根据测点多直流电压可能含有交流分量，所以要通过C，和c3组成的滤波少配备2—8个传感器，对检测到的温度数据采用“轮显”的方电路对其进行滤波处理，然后通过7805得到稳定的5V电压，式显示在液晶显示屏上，并根据主机命令将分析结果送至主监其中Cl和C3为0．1F，C2和C4为1000F．控单元；主监控单元为一般电子计算机，放在监控中心，接收来自监测单元的数据，判断各粮仓支路，协调、控制整个系统的工作并提供人机交互操作接口，对采集到的数据进行分析计算和存储；各前置监测单元及主监控单元通过RS一485总线连接，

8、交换数据。当某采集温度超过临界报警温度时，则进入报警中断，对应的LED闪烁，控制器判断测点编号并控制蜂鸣器发出不同次数的报警提示。图2系统电源电路图2．3温度测控网络，温度传感器采用DS18B20。它采用1一Wire总线