免費(fèi)電子論文 多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)(一)

1、免費(fèi)電子論文 多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)(一)多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)摘 要本實(shí)驗(yàn)以89C52、89C51單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行多點(diǎn)溫度采集與控制，溫度信號(hào)由AD574和溫度/電壓轉(zhuǎn)換電路提供，溫度傳輸采用多機(jī)通訊，主控器能對(duì)各溫度檢測(cè)器通過串傳輸線實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的傳輸以及顯示。另外，本實(shí)驗(yàn)可以選擇攝氏溫度c和絕對(duì)溫度r兩種顯示模式。實(shí)驗(yàn)中加入了帶上下限報(bào)警的溫度檢測(cè)器，在設(shè)定范圍內(nèi)，綠指示燈亮。超上限時(shí)紅燈亮并鳴笛，低于下限時(shí)黃燈亮并鳴笛，按任意鍵停止報(bào)警，但若溫度不在正常范圍內(nèi)還會(huì)再次報(bào)警。充分考慮到了系統(tǒng)的可靠性及安全性。本機(jī)實(shí)現(xiàn)了：1、檢測(cè)溫度范圍：0-200。 2、檢測(cè)分辨率0.1。 3、各檢測(cè)器與主控器之間的

2、距離100米(實(shí)驗(yàn)中用10米傳輸線代替) 4、各檢測(cè)器單元可顯示檢測(cè)的溫度值。 5、設(shè)計(jì)并制造了各檢測(cè)器及主控器所用的直流穩(wěn)壓電源。由單相220V交流電壓供電。本機(jī)特色： 1、Pt100非線性系統(tǒng)采用軟件分段線性補(bǔ)償方案。 2、帶有上下限設(shè)置的報(bào)警功能；精確到0.1。 3、帶有攝氏溫度和絕對(duì)溫度轉(zhuǎn)換功能。一、方案本實(shí)驗(yàn)是設(shè)計(jì)一個(gè)多路溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，要求檢測(cè)范圍為：0-200，檢測(cè)分辨率為：0.1,各檢測(cè)器與主控器之間的距離100米(實(shí)驗(yàn)中用10米傳輸線代替),各顯示器單元可顯示檢測(cè)的溫度值，設(shè)計(jì)并制作個(gè)檢測(cè)器以及主控器所用的直流穩(wěn)壓電源，由單相220V交流電壓供電。經(jīng)過改進(jìn)的系統(tǒng)具有較好的快速型

3、與較小的超調(diào)，以及數(shù)碼管顯示及測(cè)量精度提高等。測(cè)量部分采用Pt100。它的國(guó)際測(cè)溫標(biāo)準(zhǔn)為：-40+450，可選環(huán)境溫度為：-4070，精度為：0.1，完全符合要求。且安裝尺寸小，可直接安裝在印刷電路板上，可焊SIP封裝。綜上比較分析，我們選擇方案三，以便于更好的提高測(cè)量精度。多機(jī)遠(yuǎn)程通信部分RS485接口采用不同的方式：每個(gè)信號(hào)都采用雙絞線(兩根信號(hào)線)傳送，兩條線間的電壓差用于表示數(shù)字信號(hào)。例如把雙絞線中的一根標(biāo)為A(正)，另一根標(biāo)為B(負(fù))，當(dāng)A為正電壓(通常為+5V)，B為負(fù)電壓時(shí)(通常為0)，表示信號(hào)“1”；反之，A為負(fù)電壓，B為正電壓時(shí)表示信號(hào)“0”。RS485/422允許通訊距離可

4、達(dá)到1200米，采用合適的電路可達(dá)到2.5MB/s的傳輸速率。綜上比較分析，方案二具有更高的精度和測(cè)量距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì)，我們選擇方案二。二、硬件連接總體框圖多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過串行傳輸線實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的傳輸及顯示。 AD574與8051的連接。由于AD574輸出帶三態(tài)控制，故其輸出直接掛在數(shù)據(jù)總線上。圖1中為12位數(shù)據(jù)分高8位和低四位兩次輸出的接線方式。當(dāng)8051執(zhí)行外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫指令時(shí)，使得CE=1,=0, R/=0,A0=0,啟動(dòng)12位轉(zhuǎn)換有效。然后8051通過P1.0線查詢STS端口狀態(tài)，當(dāng)STS=0時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束。由于AD574的12位轉(zhuǎn)換速度很快，故適用于查詢方式。之后8051執(zhí)行兩

5、條讀外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器指令，分別讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的高8位和低四位數(shù)據(jù)。此時(shí)，CE=1，=0 , A0=0(或A0=1)。另外，接口電路中模擬量的輸入為雙極性輸入。圖1 AD574啟動(dòng)時(shí)序AD574讀時(shí)序3、串行通信電路設(shè)計(jì)背景及功能嵌入式系統(tǒng)中，單片機(jī)除了要和用戶交互信息和指令外，很多時(shí)候還要和其它主從系統(tǒng)進(jìn)行指令和數(shù)據(jù)的交換，這就需要系統(tǒng)之間進(jìn)行通信。單片機(jī)有多個(gè)能和外界交換信息的接口，在要和其他的單片機(jī)通信的時(shí)候，由于多個(gè)并行端口要用于本機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)也為了適應(yīng)長(zhǎng)距離傳輸?shù)闹苓呺姶怒h(huán)境，這里采用串行通信的方式。多機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)多機(jī)系統(tǒng)是指由多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)。多機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有很多種，如果從系統(tǒng)

6、中各臺(tái)計(jì)算機(jī)的關(guān)系上分，可分為緊密耦合型和松散耦合型兩類。在緊密耦合的多機(jī)系統(tǒng)中，各臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)系緊密，一般情況下他們通過總線(包括公共存儲(chǔ)器)進(jìn)行頻繁的信息交換，并在一個(gè)總的操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)的控制下協(xié)調(diào)地工作。在松散耦合的多機(jī)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)系較少，每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都有獨(dú)立的存貯器，并在各自的操作系統(tǒng)下獨(dú)立地工作。計(jì)算機(jī)之間通過通訊來(lái)協(xié)同工作。這類多機(jī)系統(tǒng)又可分為分布式和主從式兩類。分布式多機(jī)系統(tǒng)中，各臺(tái)計(jì)算機(jī)具有平等的地位和相似的結(jié)構(gòu)。主從式多機(jī)系統(tǒng)中，有一臺(tái)功能較強(qiáng)的主計(jì)算機(jī)和若干臺(tái)結(jié)構(gòu)相似的從計(jì)算機(jī)。我們采用主從式系統(tǒng)完成本實(shí)驗(yàn)。在主從式多機(jī)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)之間的通信由主機(jī)控制。主機(jī)主動(dòng)和從機(jī)聯(lián)絡(luò)通信，向從機(jī)發(fā)出各種命令，如設(shè)計(jì)從機(jī)的工作參數(shù)、修改從機(jī)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘、詢問從機(jī)的狀態(tài)、收集從機(jī)的數(shù)據(jù)等。而從機(jī)不能主動(dòng)向主機(jī)或其他從機(jī)進(jìn)行通訊聯(lián)系，他只有在主機(jī)向它發(fā)出命令時(shí)才做出相應(yīng)，向主機(jī)回送信息。因此主計(jì)算機(jī)處于主導(dǎo)地位，而從計(jì)算機(jī)處于處于從屬地位。在主從式多機(jī)系統(tǒng)中，主機(jī)的功能往往是監(jiān)視各從機(jī)的工作，定時(shí)收集各個(gè)從機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息并將收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理、存檔、格式化顯示和打印等。同時(shí)，操作人員通過人-機(jī)通訊，在主機(jī)上查詢從機(jī)的狀態(tài)，診斷系統(tǒng)中各個(gè)從機(jī)是否出現(xiàn)故障，以