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多点温度监控系统(000001).pdf

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1、1 多点温度监控系统1 方案1.1 方案一利用单一单片机同时挂载多个温度传感器实行多点温度采集控制。可最大限度的节约成本。方案具体框图如下：图 1-1 方案一设计框图本方案看似节约成本且简单可行，其实在工业现场这个充满干扰的环境中如果只是用传感器单一的将信号与主机进行长距离传送得到的信号常常是失真的信号，无法实现精确控制、所以方案一不可行。1.2 方案二利用单片机串口通信组成测控网络，各从机与主机进行通信交换信息，主机将采集到的温度统一实时显示，管理者可根据实时温度发出控制命令，由主机向从机通过串口通信网络传达决策，再由各从机对温度实施控制。具体设计分以下几个方面实施：(1)本系统最核心就是实

2、现主机与从机间的通信，通信使用串口实现主机“一对多的控制”。(2)本机要实现操作者对其的控制就必须建立良好的人机交互界面，故本机将采用12864 液晶实施信息显示，采用键盘读入控制信息，确保本机具有良好的人机交互界面。(3)温度的采集使用DS18B20，优点：单总线，降低系统成本，输出是数字量，易于单片机接口。(4)由于本系统要实现多机通信，应尽量使用同型号单片机，考虑成本采用AT89S52单片机(5)其他事项我们将在实施中改动，努力使系统具有较高的实用性，丰富的功能和低廉的成本。单片机二号传感器一号传感器三号传感器人机交互设备各分机加热设备2 图 1-2 方案二设计方案因方案一通信距离过短，

3、抗干扰性较差，经过各方面比较论证我们最终采用方案二。2 硬件设计硬件设计共分以下几个模块实施：主机模块、通信网络模块、人机交互模块、传感器模块、继电器控制模块。各部分的设计和器件选型介绍如下：2.1 主机模块主机作为整个系统的核心单元，将决定整个系统的基本性能，考虑到本系统单片机用量大，为了节约成本，并便于系统维护，并缩短开发周期主机模块采用AT89S52单片机。其主要的性能参数如下：为了便于实施串行通信我们统一采用11.0592MHZ的晶振，单片机AT89S52 一号从机二号从机RS_485 RS-485 12864液晶显示实时温度键盘输入温控设备温控设备文档编码:CS3C3L10A6H

4、3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H

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11、网络来实现的。为了实现远距离的信号传输，我们采用RS-485 串行通信。因为 RS 485 串行通信利用差分信号传输数据，故其传输距离可以达到千米级，具体硬件电路的实现如下图所示：文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1

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18、Q3A2W14 图 2-2 通信模块电路图 TTL 电平与 RS-485 电平的转换采用MAX485芯片，芯片的具体介绍如下：2-3 MAX485 管脚图2.3 人机交互模块人机交互模块主要用于控制者向系统输入控制命令，监测系统实时运行情况，在输出部分我们采用 12864 液晶制作了良好的显示界面，在输入部分我们使用4*4 键盘。开机时我们使用12864 的绘图功能显示待机画面，进入工作状态后屏幕显示三个温度采集点的实时温度，进入设置状态后屏幕显示设置画面和设置提示。液晶显示模块是12864 点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192 个中文汉字（16X16 点阵）、128

19、个字符（8X16点阵）及 64X256点阵显示RAM（GDRAM）。可与 CPU直接接口，提供两种界面来连接微处理机：8-位并行及串行两种连接方式。具有多种功能：光标显示、画面移位、睡眠模式等1。文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5

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26、P1 ZS5U7Q3A2W15 图 2-4 12864液晶外形图表 2-1 12864 液晶引脚功能说明2.4 传感器模块温度传感器我们采用DS18B20单总线温度传感器，其具有接口简单、直接输出数字量等优点。引脚名称方向说明引脚名称方向说明1 VSS-GND（0V）11 DB4 I 数据 4 2 VDD-Supply Voltage For Logic(+5v)12 DB5 I 数据 5 3 VO-Supply Voltage For LCD （悬空）13 DB6 I 数据 6 4 RS (CS)O H:Data L:Instruction Code 14 DB7 I 数据 7 5 R/

27、W(SID)OH:Read L:Write 15 PSB O H:Parallel Mode L:Serial Mode 6 E(SCLK)O Enable Signal 16 NC-空脚7 DB0 I 数据 0 17/RST O Reset Signal 低电平有效8 DB1 I 数据 1 18 NC-空脚9 DB2 I 数据 2 19 LEDA-背光源正极（LED+5V）10 DB3 I 数据 3 20 LEDK-背光源负极（LED-OV）文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5

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32、3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H

33、10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4

34、P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W16 图 2-5 DS18B20 外形及管脚图DS18B20是美国 DALLAS 半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9 12 位的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms 和 750 ms 内完成 9 位和 1

35、2 位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。5DS18B20输出的数据格式如下所示：2.5 继电器控制模块为了实现温度控制我们须将控制信号施加在驱动设备上这就需要使用控制元件继电器。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作

36、用。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3

37、A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档

38、编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3

39、C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A

40、6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX

41、1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3

42、K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 Z

43、S5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W17 这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。3但是单片机端口的驱动能力是非常小的为了实现对继电器的控制我们还需要使用三极管对单片机输出的电流进行放大，经测试我们使用三极管9012 放大电流，确保继电器能够可靠地吸合与断开。经过详细设计，我们的硬件设计达到了系统

44、要求，经过仿真，我们搭建了实物电路，系统各部分硬件电路组合后达到了预期设计目标3 软件设计软件的设计是本系统设计的关键，我们采用自上到下逐步细化的思路实施。程序主要分为主程序、通信程序、人机接口程序、控制算法三部分。3.1 主体程序部分设计主程序主要完成系统初始化、显示刷新、串口通信、键盘监控等任务，主程序流程图图 4-1 所示，开机后我们首先实现数据、液晶文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7

45、Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1

46、文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:C

47、S3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L1

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49、HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10

50、T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1 ZS5U7Q3A2W1文档编码:CS3C3L10A6H3 HX1H10T3K4P1

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4.3 金币

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