基于PC机与单片机分布式温度采集系统的设计

【摘 要】 根据分布式温度采集系统的相关要求，本文根据大量实践，结合实际，对PC机与单片机分布式温度采集系统的设计进行了研究，主要从系统控制、温度信 号采集、温度信号显示等方面进行研究，提出了很多有建设性的想法和意见，在我国PC机与单片机分布式温度采集系统的设计道路上做出了很多有意义的探索。

【关键词】 单片机 温度采集 串口通讯 DS18820VB

温度是一种物理变量，在平常的生产中，测量温度又是必不可少的，在生产中准确的测量出温度，可以提高生产产品的质量，这就需要有一种专门的仪器来测量温度；但是传统的测量温度的办法是通过传感器将温度信号转换为模拟电压信号，通过这样一种方式来测出温度，但是这种方法也有很大的弊端，如果远距离的话，就要克服很多困难，准确度也相对较低；但是随着计算机技术的飞速发展，产生了数字温度采集系统，这种方式得到了广泛的应用。

1 温度采集系统的模块设计

通过图1可以看出，可以根据实际的需要设计出不同的测量温度的数量，具有很大的可变性和灵活性。这种测量温度的方法，可以直接读出数据，这是区别于传统的传感器的地方，这个系统分别由上位机和下位机组成，下位机由测温模块和测温系统组成，单片机是整个系统模块的关键，通过进出端口采集测温信号，进过处理后，再通过总线、键盘等显示温度，通过这种方式处理过的信号，通过RS232传送到上位机，上位机肩负着对所需参数的设置。

2 温度采集系统的电路设计

温度采集系统是通过传感器采集的系统，这种进出口电路有32个端口，还有3个定时器，和其他系统比较起来具有很强的优越性，型号为DS18820的传感器，具有很多特点，分别是体积小、结构相对简单，可根据需要自行设计温度，范围也很大，一般可以测零下55度和零上125度的温度，单总线还有一些复合的功能。DS18820这种系统，要想提高他的负载能力，就必须要采用外部供电的能力，本文探讨的单总线方式，从某种意义上讲可以节省端口资源，因为端口资源是有限的，不可能无限的增加，这样一来，网络结构也相应的得到了简化；测温点的8个端口分布在p1上，从很大程度上讲可以提高效率；假如有200个测量点，每个端口平均接25个个测温点，从这8个端口读取温度；当然采用这种方式比用1个口线来测，效率要高出很多。同时，我们也可根据实际超作的需要，配置不同数量的测量点，所以说这样的温度采集系统具有很大的有点就是有扩展性，并且采集线路也是简单的。

3 温度显示电路设计

温度显示分为两部分，分别通过上位机和下位机显示出来，上位机显示出了是集中显示，而下位机显示出的是现场部分；所有的测量点的温度，都要通过单片机处理后，再经过RS232端口，传输到上位机，上位机显示的为集中显示；但是下位机是通过单片机处理后，再经过输入线，传输到LED显示器上；有个公司，设计出8位共阴式数码管，这个数码管可以同时扫描64个驱动芯片。这种芯片还能节省端口资源，因为他采用的是输入总线和薇控制的接口，并且只需要2根线就可以了。

4 系统软件的设计

如图2所示，主要是讲的下位机，下位机相对上位机来说，要复杂的多。上位机主要分为四个部分，第一个部分是系统初始化，第二个部分是温度信号采集，第三个信号是温度转换，第四个部分相对较复杂；这些数据都是通过C语言进行编写，再进行编辑和调试。

5 结语

本文主要是因为传统的传感器测量温度，不能适应需要；根据DS18820和ZLG7290驱动模块、输入总线技术等等，设计出了分布式数字温度采集系统，这种系统分为上位机和下位机，本文主要探讨的是下位机，这种系统具有很多优点，例如他的体积非常的小，灵活性强，扩展性也强的特点。这个系统还可以采用PC机与所有测温点相连，进行集中的监控；这个系统还有个功能就是，采用无线射频技术，把温度信号传输到上位机，这样就可以解决，本文前部分探讨的，解决抗干扰的能力。

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