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1、基于单总线的温度实时监控系统(完整资料）(可以直接使用，可编辑 优秀版资料，欢迎下载）基于单总线的实时温度监控系统 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elh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.图主程序流程图本系统软件部分共分为3个部分,分别是：1）初始化程序。.设置串行通信波特率；串行通讯方式的初始化;c对TO
2、，1两个计数器的初始化;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。)当监控到ONTIME1和NTME2标记时作相应温度的存储、转换、发送处理。ONTM1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。)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术,所以可以考虑使用寄生供电方式。设计的电路图如下。图 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21.设计窗
3、体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（c）数据记录（d）存储管理()O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. 元器件的选择31主要元器件知识3.1.1DS18018B0是DALLS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚T-2小体积封装形式；温度测量范围为-5+1,可编程为9位12
4、位A/D转换精度，测温分辨率可达0625，被测温度用符号扩展的6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S1B0可以并联到3根或2根线上,只需一根端口线就能与诸多D18B20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DS180非常适用于远距离多点温度检测系统. 1）DS18B20的内部结构D1B20内部结构如图5所示，主要由部分组成：4位OM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B0的管脚排列如图7所示，DQ为数字信号输入/输出端；GD为电源地；VDD为外接供电电源输入端，在寄生电源接线方式时接地，见
5、图5。图4S18B20的内部结构图 S18B的管脚排列OM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS182的地址序列码，每个DSB20的64位序列号均不相同。64位RO的排的循环冗余校验码（RCX8+X5+X4+1）。ROM的作用是使每一个S8B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个D8B20的目的。DS10中的温度传感器完成对温度的测量，用6位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以.05/LS形式表达，其中S为符号位。例如+125的数字输出为07H,+25.0625的数字输出为191H，-25。0625的数字输出为F6H,5的数字输出为FC9H。 高低温报警触发器TH和L
6、、配置寄存器均由一个字节的EPR组成，使用一个存储器功能命令可对H、TL或配置寄存器写入.其中配置寄存器的格式如下：0R11111MSBLBR、R0决定温度转换的精度位数：R1R0=“00”，位精度,最大转换时间为93。5ms;R1R=“0”，10位精度，最大转换时间为87.ms；RR0“0”，1位精度，最大转换时间为375ms;R1R0“11”,12位精度，最大转换时间为750s;未编程时默认为位精度。高速暂存器是一个字节的存储器.开始两个字节包含被测温度的数字量信息；第3、4、字节分别是TH、L、配置寄存器的临时拷贝,每一次上电复位时被刷新;第6、7、字节未用,表现为全逻辑1；第9字节读出
7、的是前面所有8个字节的CRC码，可用来保证通信正确. )DS820的工作时序8B20的一线工作协议流程是：初始化ROM操作指令存储器操作指令数据传输。其工作时序包括初始化时序、写时序和读时序，如图（a）(b）（c）所示.(a）初始化时序（b)写时序（c）读时序图6 DS18B0的工作时序图3）DS182与微处理器的连接DS820与微处理器的连接如下图7所示.（a）寄生电源工作方式（b）外接电源工作方式图7 DS18B20与微处理器的典型连接图。2DS48B1) DS28B主要特性串口UART/RS32至单总线通信协议的转接桥,可直接连到ART和5VRS232系统中， 支持Dalas全系列单总线
8、器件,如数字温度传感器S1820、A/D转换器DS50等；将主机从单总线时序控制中解脱出来,提供规范的、灵活的和强驱动的单总线定时;支持标准UT通信，支持96（默认）、9.2、7。6和15。2 ps速率；具有较强的总线驱动能力，通信距离可达300；可编程下拉摆率控制和有源上拉，工作范围5 ，4085，引脚SO封装.12348765RXDTXDPOLVPPGND1-WNCVDD2）管脚图及引脚说明图8 DS40B的封装和引脚DS248B为8脚贴片式封装，如图8所示。引脚功能如表1所列引脚号引脚名称引脚功能1GN地线21-单总线输入输出端3悬空VD4555V电压5VPEPROM编程电压6PLRXD
9、/TXD选择端7TXD发送端8RXD接收端表1引脚功能说明DS0B工作原理框图如图9所示。图9 DS20工作原理框图3）S40B与S22的接口技术:DS0B与RS2的接口如图0所示.图0 D240B与RS232的接口图2元件清单序号元件个数PC机串行口UARTRS21 个2转接桥DS20B 个3数字温度传感器DS18B21 个4电容07F1个5稳压管2 个二极管M7 个电路板XF7 个表2元件清单4 学习心得实训结束了，说长也不长，说短也不短,但是的确难熬。因为每天对着一台电脑，机械着制作、调试。测试成功激动万分，可万一出现一些小问题，那这是像热锅上的蚂蚁,到处乱窜,找老师找同学来帮忙解决，虽
10、然实训过程有些苦,中午都是在机房度过，也没好好吃过一顿好午餐，但是收获还是颇丰。每一门专业的学习都需要理论结合实践，只是有时候学校的教学条件受到限制。但是没关系,对于每一次的实训我们都很珍惜，因为每一次我们都有很多的感受，因为这不仅仅是一次实训，也是对于我们各方面能力的培养,也能证明我们自己的实力.这次实训给我的最大的启发就是学习需要灵活应变，学以致用,更要动脑子去思考问题。因为，对于我个人而言,有些程序的代码我还是看得懂的，但是我没有联系到实际。如果我在实训当中能认真的去思考一些问题，并把操作好好调试几遍，我想问题也就会减少很多.也就是说，知识需活学活用，勤学善思,当然，在以后的生活中、学习
11、中也是如此。5 参考文献1 S8B2Pogammale Resolto1-ie Digital Termomee2 DS8BSeril 1e Liervr ith LoadSeso3左冬红，谢瑞和。实现单总线搜索ROM命令的一种算法4求是科技.单片机典型模块设计实例导航附:源程序清单-rocedureFor1ReadTperue2（session_hade : longnt);va tst, i, tmp :alint； c，cp, tmpf，tmp : Exe;rbuf：array0.9 fsmlt； s : longin； RCByt ，xiaxianbyte:；beg tp ： .00；
12、acces te deice if （TMAcess（sessin_hand,SateBuf)= 1） h begin Snd the recll2ommand (by setig $8 to outyt i TocByt） maksue Scatch is corret MTouhBte（ession_handle, B8); Se e stat T cmmad if （TMAccess（so_handle,SttBu) = 1） tn begin Preparete rog llu ater nt TMuchBte MOneWireLee(esonhande,LEEL_SET,LL_STRONGPULL_UP， RIME_YTE）； Send theoesoncommand（bysetting to ouyte inMTouhByte） Moyte（ssson_hane，44）; Seep fo sond st ：= GetickCout + 000； hie(GeTickCunt st) d TMValiSssion（Sessio_hande）； Diablehes
