文档介绍：信息科技 Information Technology
分布式温度测量与控制系统的设计
李晓慧,周孝进,徐晓明
苏州大学物理科学与技术学院,江苏苏州 215000
摘要本文设计了一种采用数字温度传感器结合 Atmega16 芯片和 PC 机的分布式温度测量和控制系统。系统采用
Atmega16 芯片和多个 DS18B20 芯片构成分布式温度采集与显示模块,同时 Atmega16 芯片根据 PC 机的温度设置范围发出
报警和控制信号。该系统分为电源模块、测温模块、报警模块、显示模块和控制模块。实验结果表明,本文设计的分布式
温度采集与控制系统,可以有效地对多点温度进行测量并分别显示,遇到超出 PC 机的温度设置范围的情况可以及时发出
报警信号并控制功率设备工作。
关键词 DS18B20 ;Atmega16;分布式;温度测量
中图分类号 TP212 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2010)28-0214-02
0 引言的整体结构框图如图 1 所示:
温度是工业生产中常见的和最基本的参数之一,在生产过程
中常需对温度进行检测和监控[1]。近年来,利用单片机和传感器
实现对温度的精确测量,提高了生产的自动化程度,且成本低廉,
应用十分广泛,因此,研究温度的测量方法和装置具有重要的意
义[2]。本文所用温度传感器是美国 DALLAS 公司生产的 DS18B20,
它集温度测量和 A/D 转换于一体,直接输出数字量,传输距离远,
可以很方便地实现多点测量,硬件电路结构简单,与单片机接口
几乎不需要外围元件[3]。
本文研究的对象是分布式测温系统,之前关于这方面的研究
还存在如下问题:1)单片机的选择过于复杂;2)分布的点不够
图 1 系统结构框图
多,不能反应环境整体情况;3)多数系统仅有测温显示部分,缺
少其他的辅助部件;4)有些模块不简化,系统过于冗杂等。本文电源模块
在分布式测量的基础上,采用多个数字温度传感器 DS18B20 结合电源电路输出电压+5V 的稳压电源,它由电源变压器 B,桥
Atmega16 芯片和 PC 机,设计出温度采集和控制系统。该系统不式整流电路 BRIDGE,滤波电容 C1、C3,防止自激电容 C2、C4 和
仅能对多点温度进行测量和显示,同时对遇到超出 PC 机的温度设一只固定式三端稳压器(LM7805) 搭成的。
置范围的情况能及时发出报警信号并控制功率设备工作。
测温模块
1 数字式温度传感器 DS18B20 温度传感器用数字式 DS18B20,采用单总线模式与单片机相
DS18B20 性能特点连,逐个测得温度,送到单片机处理,求得平均温度。
DS18B20 是一款单总线数字式温度传感器。测试温度范围显示模块
为-55~+l25℃,精度为 ℃,测量的温度值用 9~12 位数字表示, 显示电路采用 7SEG- 四位 LED 数码管,PC 口输出
最大转换时间为 750ms。转换分辨率和温度超标报警的上、下限断码,- 控制。单片机处理后的数据送到显示口,
值都可由用户设定。DS18B20 利用 DALLAS