远距离室内测温系统说明书.doc

第一章 远距离室内温度测量系统 1.1远距离室内温度测量系统简介 温度是工业生产中常见的工艺参数之一，而且在许多的工程项目中温度指标也是不可或缺的重要参数。因此，准确、方便地获取温度就显得尤为重要。通常在工程项目中可能要测量多点的温度值，这就需要铺设大量的电缆，如果现场环境恶劣也会带来很大的难题，而且传统的温度测量只适用在静止的物体测量上。采用无线测温方案能很好的解决这些问题。 无线温度测量系统的构成主要有两大部分：上位机微处理器控制系统、下位机测量系统。上位机微处理器控制系统是系统的核心，是负责与下位机通信并完成显示任务和控制功能的，具体由显示芯片、单片机和无线收发芯片三部分组成。下位机测量系统负责对测量点的温度测量，并根据上位机的控制要求，把测量点的信息返回给上微机控制系统，具体由无线收发芯片，单片机，温度测量设备来完成。 1.2各模块及工作原理图 DS18B20型单总线智能温度传感器属于新一代适配微处理器的智能温度传感器，可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。它具有体积小，接口方便，传输距离远等特点。DS18B20的测温范围从-55℃至+125℃，并通过简单的编程实现9-12位的数字读数方式，可以分别在93.75ms和750ms内完成温度值转换和读取。DS18B20外形简单且体积小，它只有三只管脚，分别是电源引脚VCC、接地引脚GND和输入/输出引脚DQ，仅通过单线接口DQ就可以完成于单片机的信息交流。工作原理图如下： 无线温度采集系统是一种基于射频技术的无线温度检测装置。本系统由传感器和接收机，以及显示芯片组成。传感器部分由数字温度传感器芯片18B20，单片机89C52和低功耗传输单元NRF24L01等组成，传感器采用电源供电；接收机无线接收来自传感器的温度数据，经过处理、保存后在数码管上显示，存储的温度数据通过无线模块的发射端与接收端进行交换。工作原理图如下： 本系统的温度采集与显示，无线的传输与对比均由单片机89C52来控制完成。AT89C52不仅和80S51指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦出、改写，一般专为ATMEL AT89Cxx做的编程器均带有这些功能。这种单片机对开发设备的要求低，开发时间也大大缩短。工作原理图如下： 经过无线传输后，温度数据信息将在共阴极数码管上进行显示，工作原理图如下： 第二章 DS18B20单线数字温度传感器 2.1 DS18B20简介 DS18B20的特性 常用的温度检测元件主要有热电偶、热敏电阻、热电阻Pt100等。热电偶式传感器体积较大H变化率小导致灵敏度比较低；热敏电感测量的稳定性和复现性差，且变化率非线性；热电阻Pt100的缺点就是热响应比较慢，成品高。 本系统采用的DALLAR半导体公司的单总线数字式只能温度传感器DS18B20很好的改善了这些问题。DS18B20型单总线智能温度传感器属于新一代适配微处理器的智能温度传感器，可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。它具有体积小，接口方便，传输距离远等特点。DS18B20的测温范围从-55℃至+125℃，并通过简单的编程实现9-12位的数字读数方式，可以分别在93.75ms和750ms内完成温度值转换和读取。DS18B20外形简单且体积小，它只有三只管脚，分别是电源引脚VCC、接地引脚GND和输入/输出引脚DQ，仅通过单线接口DQ就可以完成于单片机的信息交流。 说明 DS18B20通过一个单线接口发送或接受信息，因此在中央微处理器和DS18B20之间仅需一条连接线（加上地线）。用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，无需外部电源。 因为每个DS18B20都有一个独特的片序列号，所以多只DS18B20可以同时连在一根单线总线上，这样就可以把温度出传感器放在许多不同的地方。这一特性在HVAC环境控制、探测建筑物、仪器或机器的温度以及过程检测和控制等方面非常有用。 引脚说明 16脚SS0P PR35 符号 说明 9 1 GND 接地 8 2 DQ 数据输入/输出脚。对于单线操作：漏极开路。 7 3 VDD 可选的VDD引脚。  2.2 DS18B20的工作原理 测温操作 DS18B20通过一种偏上温度测量技术来测量温度。图4示出了温度测量电路的方框图。 温度/数据关系 温度℃ 数据输出（二进制） 数据输出（十六进制） +12511111010 00FA +2500110010 0032 +1/200000001 0001 000000000 0000 -1/2 11111