基于單總線(xiàn)的冷庫溫度監控系統設計

摘要：單總線(xiàn)技術(shù)以其線(xiàn)路簡(jiǎn)單、硬件數量少、軟件設計簡(jiǎn)單優(yōu)勢而有著(zhù)無(wú)可比擬的應用前景。文中設計的冷庫溫度采集使用單總線(xiàn)器件DS18B20，通過(guò)單片機AT89C52對DS18B20進(jìn)行溫度數據采集，設計了溫度檢測電路和溫度檢測接口電路。本設計能檢測不少于30個(gè)溫度測量點(diǎn)，傳輸距離約1 200m。
關(guān)鍵詞：單總線(xiàn)；冷庫；溫度檢測；RS-485；AT89C52；DS18B20；delphi

隨著(zhù)時(shí)代的進(jìn)步，人們對冷藏、冷凍食品質(zhì)量的要求在不斷提高。而食品外觀(guān)及營(yíng)養成分的變化與冷藏、冷凍溫度密切相關(guān)。不同的食品有其相應的最佳冷藏或冷凍溫度；不同的保存時(shí)間則要求設置不同的保存溫度。因此，研制一個(gè)切合實(shí)際需要的冷庫溫度監控系統顯得十分必要。
本文以單總線(xiàn)技術(shù)為基礎，采用計算機串口、單總線(xiàn)和串口的協(xié)議轉換芯片DS2480B、單總線(xiàn)數字化溫度傳感器DS18B20，設計了單總線(xiàn)溫度檢測網(wǎng)絡(luò )。該系統能滿(mǎn)足各類(lèi)冷藏、冷凍食品的實(shí)際需要，節省電力和人力，并具有溫度報警、數據存儲、繪制動(dòng)態(tài)和歷史溫度曲線(xiàn)、修改傳感器數據等功能，能有效提高冷庫運行效率，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

1 冷庫溫度監控系統組成
系統主要由DS18B20數字式溫度傳感器模塊、單片機模塊、RS-485傳輸總線(xiàn)模塊、RS-485／RS-232轉換接口模塊、上位PC機顯示和控制模塊五個(gè)部分組成，如圖1所示。溫度數據由DS18B20采集后送入下位機AT89C52，變換成RS-485格式后用485總線(xiàn)進(jìn)行遠距離傳送，上位機通過(guò)RS-232接口接收溫度數據?？刂菩畔⒁餐ㄟ^(guò)同一通道進(jìn)行反向傳送。

2 冷庫溫度采集系統硬件設計
2．1 冷庫溫度檢測采集電路的設計
AT89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程
Flash，相當的靈活有效。
DS18B20采用直接VCC供電方式。電源電壓和單片機電源相同。其中DS18B20采集到的數據經(jīng)過(guò)一根數據線(xiàn)傳輸到單片機，單片機對DS18-B20進(jìn)行的讀／寫(xiě)操作也通過(guò)該引腳實(shí)現。由于設計需求每個(gè)冷庫要放置5個(gè)溫度測量點(diǎn)，所以一根單總線(xiàn)上接5個(gè)溫度傳感器，測出5個(gè)溫度數據，由PC上位機軟件部分求出平均值作為冷庫的溫度。如圖2所示。

2．2 RS-485總線(xiàn)及其與單片機的接口電路的設計
在下位單片機和上位PC機之間加入了485總線(xiàn)，在單片機系統中使用MAX485芯片，完成單片機TTL電平到RS-485電平之間的轉換。在總線(xiàn)
末端接一個(gè)匹配電阻。吸收總線(xiàn)上的反射信號，使得正常傳輸信號無(wú)毛刺。只要在RS-485總線(xiàn)上同時(shí)并聯(lián)上多個(gè)冷庫溫度測量系統電路，就能同時(shí)對多個(gè)冷庫進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。