基于智能传感器的网络化多点温度测量系统

摘要

温度是一个基本的物理量，几乎所有的科研和生产过程都和温度息息相关。因而，准确地测量和控制温度，对于获得正确的科研数据和保证产品质量都十分重要。然而，据研究调查，目前市面上生产的大多数温度测量系统均为单点温度测量，由于采样位数偏低或编程算法冗长等原因，导致温度测量精度不高，且这些温度测量系统普遍采用RS-485串口通信方式，从而存在着监测范围小，布线繁琐等局限性，因此对温度进行方便快捷的精确测量产生了一定影响。 针对上述问题，本论文研究设计出一套基于以太网的远程多点温度测量系统。该系统把以太网通信技术与传统温度监测系统相结合，使其具有测量精度高，控制范围广，抗干扰能力强等特点，可适用于科学研究及工农业生产等不同领域对温度测量的需求。 论文从软硬件两方面对整套多点温度测量系统的设计分模块进行了阐述。介绍了温度传感器DS18820、微处理器AT89S52及以太网控制器WinbondW78E354等系统主要部件的相关参数并对其外围电路进行了设计。论文通过高精度算法编程实现了对12Bit温度数据的采集和处理，并由以太网将温度数据上传至远端PC机。最后，在远端PC上利用VB开发了应用软件，通过该软件对温度数据作了进一步的分析处理。 该多点温度测量系统将单片机嵌入式系统体积小、能耗低、可靠性高与以太网通信技术应用广、传输距离远、抗干扰强的优点结合起来，控制范围大且充分利用现有发达网络，不必重新布线，降低了成本，缩短了开发周期，突破了RS-485等传统通信方式的时空限制和地域障碍，使大范围内的温度监测成为实际。 系统研制并调试成功后，在不同环境对不同温度进行了实地测量，测量结果表明：系统在各种环境中均能快速有效的获取有关温度值，并进行分析处理，本论文研制的多点温度测量系统是有效的，具有良好的可性行，达到了既定目标，并为系统的后续扩展奠定了基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2远程温度测量系统研究现状

1.3课题研究意义

1.4论文主要内容

1.5多点温度测量系统整体结构分析

第2章下位机整体设计

2.1稳压电路设计

2.1.1稳压电源的组成

2.1.2下位机稳压电路设计

2.2温度传感器运用

2.2.1数字温度传感器概述

2.2.2论文选用DSl8820原因分析

2.2.3 DSl8820性能参数介绍

2.2.4 DSl8820自动搜索算法

2.2.5 DSl8820编程设计

2.2.5 DSl8820单总线电路接线

2.3温度数据处理算法分析及程序设计

2.3.1AT89S52微控制器相关介绍

2.3.2温度数据处理算法

2.3.3温度数据处理子程序

2.4液晶显示电路

2.4.1 DM-1602液晶显示器简介

2.4.2 DM-1602液晶显示器程序设计

2.4.3 DM-1602液晶接口电路

2.5串口通信电路设计

2.5.1 MAX232串口芯片简介

2.5.2MCU与MAX232通信电路设计

2.5.3串口通信方式

2.5.4串口通信波特率计算

2.5.5串口通信程序设计

2.6下位机外围电路设计

2.6.1时钟电路设计

2.6.2复位电路设计

2.6.3声光报警电路设计

2.7下位机程序流程图

第3章串口-以太网通信设计

3.1嵌入式以太网通信技术

3.1.1嵌入式以太网远程测量系统的概念

3.1.2以太网技术简介

3.2嵌入式系统接入以太网解决方案

3.2.1 C2000 S-net+串口网桥概述

3.2.2 C2000 S-net+串口网桥外观、引脚及技术参数

3.2.3串口-以太网通信模块硬件设计

3.2.4 C2000 S+net串口网桥网络参数设置

第4章远程终端调试软件设计

4.1远程终端调试软件介绍

4.2远程终端程序设计

结论与展望

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文