多路溫度巡檢系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

1、多路溫度巡檢系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)【摘要】本設(shè)計(jì)針對(duì)目前暖氣泄漏檢測(cè)的現(xiàn)狀及其存在的主要問題，設(shè)計(jì)了一種7路溫度巡檢儀。硬件上，溫度檢測(cè)元件采用單總線方式下的先進(jìn)的數(shù)字式溫度傳感器，電路構(gòu)造大為簡(jiǎn)化。軟件上，用匯編語言對(duì)單片機(jī)編程以實(shí)現(xiàn)對(duì)各測(cè)試點(diǎn)溫度值的檢測(cè)和集中管理，并且通過軟件編程以極少量按鍵實(shí)現(xiàn)了對(duì)儀表的方便操作?！娟P(guān)鍵詞】暖氣泄漏檢測(cè)；溫度巡檢；硬件設(shè)計(jì)一、概述本設(shè)計(jì)針對(duì)目前暖氣泄漏檢測(cè)的現(xiàn)狀及其存在的主要問題，設(shè)計(jì)了一種基于AT8951單片機(jī)的多路溫度巡檢系統(tǒng)，采用DALLAS公司的單總線智能溫度傳感器DS18B20來采集溫度采集，采用ATEL公司消費(fèi)的的低功耗S串行EEPRAT2402來進(jìn)

2、展采集數(shù)據(jù)的保存，采用T6963液晶控制器來進(jìn)展采集溫度的顯示，并通過自定義的鍵盤對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)展控制。二、電路設(shè)計(jì)一測(cè)溫電路的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是用七個(gè)DS18B20組成的測(cè)溫電路，DS18B20的主要特性：適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.05.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電；獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊；DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫；DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)；溫度范圍-55+125，在

3、-10+85時(shí)精度為0.5；可編程的分辨率為912位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5、0.25、0.125和0.0625，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫；在9位分辨率時(shí)最多在93.75s內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)最多在750s內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快；測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以“一線總線串行傳送給PU，同時(shí)可傳送R校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)才能；負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。二存儲(chǔ)器電路的設(shè)計(jì)由于單片機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)容量有限，又由于本設(shè)計(jì)所要儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)大于單片機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)容量，所以說外擴(kuò)一個(gè)存儲(chǔ)器對(duì)本設(shè)計(jì)而言是非常必要的。本設(shè)計(jì)采用ATEL公司消費(fèi)的的低功耗

4、S串行EEPRAT2402來進(jìn)展采集數(shù)據(jù)的保存，它內(nèi)含2568位存儲(chǔ)空間，具有工作電壓寬2.55.5V、擦寫次數(shù)多大于10000次、寫入速度快小于10s等2特點(diǎn)，2402采用的I總線，它通過SDA串行數(shù)據(jù)線及SL串行時(shí)鐘線兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件。三按鍵電路的設(shè)計(jì)鍵盤是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中一個(gè)至關(guān)重要的部件。它能實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)計(jì)算機(jī)的主要手段。鍵盤可分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。前者用軟件來識(shí)別和產(chǎn)生代碼，后者用硬件來識(shí)別。四顯示電路的設(shè)計(jì)LD顯示器有分段式和點(diǎn)陣式兩種構(gòu)造。點(diǎn)陣式是在上下兩個(gè)電極基板上噴上大小和間隔相等、上下對(duì)應(yīng)的電極

5、點(diǎn)陣。其中上電極基板上的每個(gè)電極對(duì)外均有引線，用于接驅(qū)動(dòng)電壓，而下電極基板上的所有電極均接到一個(gè)公共電極上，電極由二氧化錫透明導(dǎo)電材料組成。點(diǎn)陣式可用于文字、圖形以及數(shù)字顯示。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.分段式LD顯示器與LED顯示器相似，也采用七段式顯示。不同的是LD顯示器的構(gòu)造除在上電極基板上噴上ag這七個(gè)筆畫外，還在下電極基板噴上與筆畫相對(duì)應(yīng)的“日字形電極且接公共電極。五時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)8051芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益的反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2，分別是8051的19腳和18腳。在XTAL1和XTAL2兩端跨接石英晶體及兩個(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自給

6、振蕩器。兩個(gè)電容通常取30PF左右，對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用。六復(fù)位電路的設(shè)計(jì)復(fù)位電路雖然簡(jiǎn)單，但其作用非常重要，一個(gè)單片機(jī)能否正常運(yùn)行，首先要檢查是否能復(fù)位成功，在復(fù)位電路中，RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)震蕩周期以上，假設(shè)使用頻率為6Hz的晶振，那么復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過4us才能完成復(fù)位操作。在本設(shè)計(jì)中用到的是12Hz的晶振。三、結(jié)語本設(shè)計(jì)利用AT8951為核心，使用了DS18B20芯片作為本設(shè)計(jì)的溫度傳感器，加上適當(dāng)?shù)耐鈬娐?，使本系統(tǒng)具有許多其它溫度巡回檢測(cè)系統(tǒng)所不具備的優(yōu)點(diǎn)。DS18B20與傳統(tǒng)的溫度傳感器相比，輸出數(shù)字信號(hào)，從而在設(shè)計(jì)電路時(shí)不必

7、去考慮A/D轉(zhuǎn)換的問題，不僅獲得了更優(yōu)良的工作性能，進(jìn)步了抗干擾才能和可靠性，而且使系統(tǒng)構(gòu)造更簡(jiǎn)潔，維護(hù)方便，縮小了空間。這樣的設(shè)計(jì)方法不僅對(duì)前端模擬信號(hào)處理電路提出了更高的要求,而且不具有數(shù)字通信和網(wǎng)絡(luò)功能。本設(shè)計(jì)結(jié)合DS18B20的新特性和現(xiàn)代溫度測(cè)量系統(tǒng)提出的新要求，提出了基于智能數(shù)字溫度傳感器DS18B20的高精度、多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該方案具有安裝方便、數(shù)字化程度高、精度高、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在多種溫度檢測(cè)中具有廣闊的應(yīng)用前景?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1戴梅萼微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用北京:清華大學(xué)出版社，19972李朝青單片機(jī)原理及接口技術(shù)北京:北京航天航空大學(xué)出版社，19983吳金戌，沈慶陽，等8051單片機(jī)理論與應(yīng)用北京:清華大學(xué)出版社，20024余發(fā)山，王福忠單片機(jī)