基于单片机的地铁低压设备触点温度监测系统的设计与实现

摘要

成都地铁是中国四川省成都市的城市捷运系统，目前开通的地铁项目中暴露出开关级差配合、低压电缆电压损失、电缆通道拥挤、电缆连接松动引起火灾隐患等许多问题。由于地铁车站中的电气设备容量大、数量多、分布广，低压供电系统较为复杂，对地铁线路的运营效率影响较大。如何正确运行、维护及检修，确保设备经常处于完好状态，是保证地铁运营的重要环节。因此，及时发现、排查故障，采取针对性的改进措施是确保地铁安全、稳定、可靠运营的必要方法。
　　地铁低压设备触点温度监测系统由下位机和上位机组成。下位机采用以AT89C51为主控芯片的单片机系统，多个温度传感器DS18B20通过单总线结构连接到单片机的一个双向口。通过DS18B20进行温度的采集，采集数据经过AT89C51处理后由LCD进行温度值的显示。系统可单独设定每一片DS18B20的报警阈值，当采集数据超过所设阈值时，蜂鸣器响应，同时该片DS18B20对应的LED灯会常亮以警示工作人员报警点位置。系统的上位机利用LabVIEW实现，上位机的设计达到了温度远程化监控的目标，通过温度值框实时显示各点温度，虚拟示波器对应显示各点温度变化曲线。另外可设定不同触点的温度上下限值，对应不同颜色的指示灯标示。
　　系统所使用元器件及设计过程达到低成本、高精度和易扩展的目标，可以满足大规模推广使用的条件。在通用上位机功能基础上，结合实际需求进行扩展和完善，对进一步开发测温系统具有一定的参考价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 课题的国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 论文的目的与主要研究内容

1．3．1 研究目的

1．3．2 主要研究内容

1．4 论文的章节安排

第2章 系统设计思想

2．1 设计思想

2．2 系统可行性研究

2．2．1 技术可行性

2．2．2 经济与社会效益可行性

2．2．3 管理可行性

2．2．4 可行性总结

2．3 系统需求分析

2．3．1 功能需求

2．3．2 性能需求分析

2．4 本章小结

第3章 系统总体设计

3．1 系统总体设计

3．1．1 系统硬件总体设计

3．1．2 系统软件总体设计

3．2 系统设计流程

3．3 系统关键技术

3．3．1 温度采集节点的设计

3．3．2 RS-232串行通信技术

3．4 本章小结

第4章 系统详细设计

4．1 系统硬件详细设计

4．1．1 硬件设计说明

4．1．2 温度采集电路设计

4．1．3 AT89C51单片机最小系统

4．1．4 供电电路设计

4．1．5 LCD12864液晶显示电路

4．1．6 按键设置电路

4．1．7 蜂鸣器报警电路

4．1．8 串口通信电路

4．2 下位机软件设计

4．2．1 主程序设计

4．2．2 子程序设计

4．3 上位机软件设计

4．3．1 前面板设计

4．3．2 流程图设计

4．4 本章小结

第5章 系统调试

5．1 硬件单机测试

5．1．1 温度数据采集调试

5．1．2 温度数据串口通信调试

5．2 上位机仿真及系统联合调试

5．3 功能分析及优化

5．4 本章小结

总结与展望

致谢

参考文献

附录