冷庫溫度實(shí)時(shí)巡回檢測系統設計

摘要：針對冷庫溫度實(shí)時(shí)檢測的需要，設計了一個(gè)冷庫溫度實(shí)時(shí)巡回檢測系統。系統由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分主要包括DS18B20檢測電路、顯示電路、報警電路、晶振電路、復位電路等，軟件部分主要包括串口溫度采集與顯示、超限報警、用戶(hù)信息管理等。實(shí)驗表明，系統工作穩定，達到預期的目的。

引言

　　隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，人們對冷藏、冷凍食品質(zhì)量要求不斷提高，而食品外觀(guān)及營(yíng)養成分的變化與冷庫的溫度密切相關(guān)，不同的食品有不同的冷藏或冷凍溫度，不同的保存時(shí)間有不同的保存溫度， 因此設計開(kāi)發(fā)一個(gè)符合實(shí)際需要的冷庫溫度實(shí)時(shí)巡回檢測系統，檢測冷庫不同位置的溫度，以輔助管理人員及時(shí)對冷庫溫度進(jìn)行調節，顯得十分必要。

　　在傳統的冷庫溫度檢測系統中，經(jīng)常應用熱敏電阻之類(lèi)的溫度傳感器件，利用它的感溫效應，把被測溫度轉換為電壓或電流的形式采集進(jìn)來(lái)，然后進(jìn)行A/D轉換，把模擬的溫度值轉換為對應的數字溫度值，再把數字溫度值通過(guò)顯示設備顯示出來(lái)，這種需要A/D轉換的電路相對來(lái)說(shuō)比較復雜。通過(guò)對目前各種溫度傳感設備的分析研究，本系統對溫度傳感器件做出合理選擇，優(yōu)化整體結構，提高溫度檢測精度，同時(shí)使系統便于維護，并通過(guò)對各種信號傳輸方式的分析和研究，在保證系統結構簡(jiǎn)潔、具有較高性?xún)r(jià)比的基礎上，延長(cháng)數據傳輸距離。

1 系統硬件設計

1.1 系統硬件結構

　　系統硬件結構如圖1所示。

1.2 單片機最小系統

　　單片機最小系統是指用最少的元件組成的可以工作的單片機系統。對單片機來(lái)說(shuō)，最小系統一般應該包括：?jiǎn)纹瑱C、晶振電路、復位電路等。

　　采用STC89C52作為控制芯片設計單片機最小系統，設計電路包括時(shí)鐘電路、復位電路和中斷電路。P0口在實(shí)際應用時(shí)需要加上拉電阻，P0口內部是漏極開(kāi)路型(作I/O口用時(shí))。因為P0口內部結構是開(kāi)漏極的，相當于I/O輸出口接在輸出三極管的集電極，由于集電極是懸空的，因此不可能輸出高電平，只有給集電極加上電壓，才能輸出高電平。P0口內部沒(méi)有上拉電阻的，而其他三個(gè)口有內部上拉電阻。如果P0口作為分時(shí)復用口使用，就不需要上拉電阻了，但是作為輸入/輸出口，P0口要在外電路設計有上拉電阻，這樣通過(guò)加個(gè)上拉電阻就能兼容不同的電平標準。上拉電阻一般用10KΩ，一端接P0口，一端接VCC。

　　單片機的復位由外部的復位電路實(shí)現，最簡(jiǎn)單的是外部按鍵復位電路。本設計中選用時(shí)鐘頻率為12MHz。單片機最小系統電路圖如圖2所示。

1.3 溫度檢測電路

　　數字型DS18B20溫度傳感器有三根引線(xiàn)：?jiǎn)尉€(xiàn)數據傳輸總線(xiàn)端口DQ，外供電源線(xiàn)VDD，共用地線(xiàn)GND。DS18B20供電方式有兩種：①是數據線(xiàn)供電方式，此時(shí)VDD必須接地，通過(guò)內部電容器在空閑時(shí)從數據線(xiàn)獲得能量，從而完成溫度轉換，相應地需較長(cháng)的時(shí)間完成溫度轉換。這種情況下，用單片機的一個(gè)I/O口來(lái)完成對DS18B20總線(xiàn)的上拉。②是外部供電方式(VDD接+5V)，相應地較短時(shí)間就可以完成溫度的測量。

　　本設計中采用外部供電方式，DS18B20傳感器與單片機接口電路如圖3所示。

1.4 顯示電路

　　顯示電路根據顯示內容和方式的不同可以分為點(diǎn)陣字符LCD、數顯LCD、點(diǎn)陣圖形LCD。本設計中采用點(diǎn)陣字符LCD，這里采用常用的16個(gè)字2行的LCD1602液晶模塊。顯示電路如圖4所示。

本文來(lái)源于中國科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第1期第33頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。