环境温湿度参数实时监测系统
温湿度监测系统设计

温湿度监测系统设计简介温湿度监测系统设计是指设计一种能够实时监测环境温度和湿度的系统。
该系统可以广泛应用于许多领域,如农业、生物实验室、供应链管理和建筑管理等。
系统架构温湿度监测系统的基本架构由以下几个组件组成:传感器传感器是温湿度监测系统的核心组件,用于实时采集环境温度和湿度数据。
常见的传感器类型包括温度传感器和湿度传感器。
这些传感器可以通过多种接口(如模拟接口或数字接口)与系统主控板连接。
主控板主控板是温湿度监测系统的控制中心,负责调度传感器的工作,接收并处理传感器采集的数据。
主控板通常包括一个微处理器和一些I/O端口,用于与传感器和其他外部设备进行通信。
数据存储温湿度监测系统需要一个数据存储设备来存储传感器采集的数据。
这可以是一个本地数据库,也可以是一个云端存储解决方案。
数据存储设备需要提供高可靠性和灵活性,以满足系统运行和数据分析的需求。
用户界面温湿度监测系统需要一个用户界面,以便用户可以实时监测环境的温湿度数据。
用户界面可以是一个网页应用程序或一个移动应用程序,通过与主控板或数据存储设备进行通信,显示和更新温湿度数据。
系统设计考虑因素在设计温湿度监测系统时,需要考虑以下因素:传感器选择选择适合特定应用场景的传感器。
不同的传感器有不同的测量范围、精度和响应时间等特性。
根据具体需求选择合适的传感器以确保系统性能和准确性。
数据采集频率根据应用需求和资源限制,确定数据采集的频率。
如果需要更高的实时性,可以选择更高的采样频率。
然而,较高的采样频率可能会增加系统的数据处理和存储需求。
数据存储和处理选择适当的数据存储和处理方案。
可以选择本地数据库来存储数据,也可以选择将数据上传到云端进行存储和分析。
确保数据存储和处理方案具备良好的可靠性和性能,以满足系统的要求。
用户界面设计设计一个用户友好的界面,使用户能够方便地查看和管理温湿度数据。
用户界面应具备良好的可用性和可扩展性,以支持不同平台和设备。
系统工作流程温湿度监测系统的工作流程通常包括以下几个步骤:1.启动系统:用户启动系统,主控板开始工作。
温湿度控制系统

温湿度控制系统1. 引言温湿度控制系统是指通过传感器感知环境的温度和湿度,通过控制器对温湿度进行调节和控制的系统。
该系统在许多领域中发挥着重要的作用,比如农业、医疗、仓储等。
本文档将介绍温湿度控制系统的基本原理、组成部分、工作方式以及应用场景。
2. 基本原理温湿度控制系统基于以下基本原理工作:•温度感知:通过温度传感器实时感知环境的温度。
•湿度感知:通过湿度传感器实时感知环境的湿度。
•控制算法:根据温湿度传感器的数据,控制器会根据预设的温湿度范围来判断是否需要调节环境的温湿度,然后采取相应的控制策略。
3. 组成部分一个典型的温湿度控制系统通常由以下几个组成部分构成:•温湿度传感器:用于感知环境的温度和湿度。
•控制器:基于传感器的数据和控制算法,控制环境的温湿度。
•执行器:负责执行控制器发出的调节信号,比如加热器、冷却器、加湿器、除湿器等。
•显示器:用于显示当前环境的温湿度信息。
•操作界面:提供用户与系统进行交互的界面,通常可以设置温湿度的范围和工作模式等。
4. 工作方式温湿度控制系统的工作方式可以分为以下几个步骤:1.温湿度感知:通过温湿度传感器检测环境的温湿度,并将数据传输给控制器。
2.数据处理:控制器接收到传感器的数据后,会通过控制算法进行处理,判断当前环境的温湿度是否在设定的范围内。
3.判断调节:如果当前环境的温湿度超出设定范围,控制器会发出相应的控制指令给执行器来调节环境的温湿度。
4.执行调节:执行器根据控制指令来进行相应的调节操作,比如打开加热器、冷却器、加湿器、除湿器等。
5.显示信息:温湿度控制系统会将实时的温湿度信息显示在显示器上,以供用户查看。
5. 应用场景温湿度控制系统在以下场景中具有广泛的应用:1.农业:温室、养殖场等需要精确控制温湿度的农业环境。
2.医疗:手术室、实验室等需要保持恒温恒湿的医疗环境。
3.仓储:储存特殊物品,如食品、药品等对温湿度要求较高的场所。
4.办公环境:提高办公环境的舒适度,增加员工的工作效率。
智能温湿度监控系统

智能温湿度监控系统在现代社会的众多领域中,温湿度的精确控制和实时监控变得越来越重要。
无论是在工业生产、农业种植、仓储物流,还是在医疗保健、科研实验室等环境中,合适的温湿度条件都是保证产品质量、设备正常运行、实验结果准确以及人员舒适和健康的关键因素。
为了满足这些需求,智能温湿度监控系统应运而生,它以其高效、精确和便捷的特点,为我们的生产和生活带来了巨大的改变。
智能温湿度监控系统是一种集成了传感器技术、数据采集与处理、通信技术以及智能控制算法的综合性系统。
它的核心组成部分包括温湿度传感器、数据采集器、通信模块和监控软件。
温湿度传感器是整个系统的感知器官,它们能够精确地测量环境中的温度和湿度值。
这些传感器通常采用先进的物理或化学原理,例如热敏电阻、热电偶、电容式湿度传感器等,以确保测量的准确性和稳定性。
为了适应不同的应用场景,传感器的形态和安装方式也多种多样,有的可以直接安装在墙壁或天花板上,有的则可以嵌入到设备内部进行测量。
数据采集器负责将传感器测量到的温湿度数据收集起来,并进行初步的处理和转换。
它通常具有强大的数据处理能力,能够对大量的测量数据进行快速的筛选、整合和存储。
同时,数据采集器还具备一定的智能判断功能,当测量数据超出预设的范围时,它可以立即发出警报信号。
通信模块则是实现数据传输的关键部分。
它可以通过有线网络(如以太网)或无线网络(如 WiFi、蓝牙、GPRS 等)将采集到的数据传输到监控中心或远程服务器上。
这样,用户无论身处何地,只要能够连接到网络,就可以实时获取温湿度数据,并对系统进行远程监控和管理。
监控软件是智能温湿度监控系统的大脑,它为用户提供了一个直观、便捷的操作界面。
通过监控软件,用户可以实时查看温湿度数据的变化趋势,设置报警阈值,生成数据报表,以及对系统进行参数配置和控制。
同时,监控软件还具备数据分析和挖掘功能,能够帮助用户发现潜在的问题和规律,为优化生产流程、提高管理效率提供有力的支持。
环境温湿度检测系统的设计

环境温湿度检测系统的设计环境温湿度检测系统是一个非常重要的系统,用于监测周围的温度和湿度。
这个系统在很多行业都非常有用,尤其是在偏向于敏感温度和湿度的行业,如制药、医疗、食品、航空和化学等行业。
在这些行业中,环境温湿度检测系统的使用是非常常见的,因为它能够确保产品的安全和质量。
在本文中,我们将讨论环境温湿度检测系统的设计。
首先,我们将介绍环境温湿度检测系统的作用和功能,然后,我们将探讨环境温湿度检测系统的设计要素。
接着,我们将讨论系统的工作原理和应用。
最后,我们将总结本文并提出未来方向的建议。
一、环境温湿度检测系统的作用和功能环境温湿度检测系统是用来监测空气中的温度和湿度。
这个系统的工作原理是通过传感器来检测当前的温度和湿度,并将数据发送给系统。
这些数据通常会被记录并存储在数据库中,以供以后分析和评估使用。
在实验室、工厂、生产车间等场所中,这个系统可以确保产品的安全和质量。
二、环境温湿度检测系统的设计要素在设计环境温湿度检测系统时需要以下要素:1、传感器传感器是这个系统的核心部分,它用于检测温湿度并将数据传输给系统。
常用的传感器包括温度传感器和湿度传感器。
当温度或湿度超出一定的范围时,传感器会自动发送警报,并通知系统管理员采取相应的措施。
2、数据采集器环境温湿度检测系统需要一个数据采集器,用于收集传感器检测到的数据,并将其转化为数字信号。
这个数字信号可以被记录和存储在数据库中,以供分析和评估使用。
3、数据库数据库是存储环境温湿度检测系统各类数据的中心。
它可以记录温湿度变化,保存警报事件和系统操作记录。
这些数据可以用于分析和评估,并可以通过图表和报表进行可视化分析。
在一些情况下,数据库还可以整合到生产设备中,以便于对设备和产品进行追踪。
三、环境温湿度检测系统的工作原理和应用环境温湿度检测系统基于传感器技术和数据记录,系统能够实时检测周围的温度和湿度,并将数据传输给系统进行记录。
当温度或湿度超过一定范围时,系统将自动发出警报,通知相关人员进行处理。
基于单片机的温湿度监测系统设计

基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响到产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个高效、准确且可靠的温湿度监测系统至关重要。
本设计基于单片机,旨在实现对环境温湿度的实时监测和数据处理。
二、系统总体设计方案(一)系统功能需求本系统需要实现以下功能:1、实时采集环境温湿度数据。
2、对采集到的数据进行处理和分析。
3、将温湿度数据显示在液晶显示屏上。
4、具备数据存储功能,以便后续查询和分析。
5、当温湿度超出设定范围时,能够发出报警信号。
(二)系统总体架构本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集温湿度数据,并将其转换为电信号传输给单片机。
单片机对接收的数据进行处理和分析,然后将结果发送给显示模块进行显示,同时将数据存储到存储模块中。
当温湿度超出设定范围时,单片机控制报警模块发出报警信号。
三、硬件设计(一)传感器选择选用 DHT11 数字温湿度传感器,它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
具有体积小、功耗低、响应速度快、性价比高等优点,能够满足本系统的设计要求。
(二)单片机控制模块选择 STC89C52 单片机作为控制核心。
它具有丰富的 I/O 口资源、较高的处理速度和稳定性,能够有效地处理和控制整个系统的运行。
(三)显示模块采用液晶显示屏 1602,它能够清晰地显示温湿度数据和相关信息。
(四)存储模块选用 EEPROM 芯片 AT24C02 作为存储模块,用于存储温湿度数据,方便后续查询和分析。
(五)报警模块使用蜂鸣器作为报警装置,当温湿度超出设定范围时,单片机控制蜂鸣器发出报警声音。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
然后,系统进入循环,不断读取传感器采集到的温湿度数据,并进行处理和分析。
lass的全称

lass的全称LASS的全称全文字数:1601字引言在科技的迅猛发展和智能化应用的不断推进下,我们逐渐进入了一个充满传感器网络的数字化时代。
传感器技术的应用不仅改变了我们的日常生活,也在环境监测等领域发挥着至关重要的作用。
本文将介绍一个重要的环境监测系统,即LASS系统(Location Aware Sensing System)的全称及其功能,探讨其在环境监测方面的应用及优势。
LASS系统的全称LASS系统,全称为Location Aware Sensing System,是一种基于传感器网络的环境监测系统。
通过布置遍及城市的传感器节点,LASS系统能够实时监测并记录空气质量、温度、湿度等环境参数。
LASS系统不仅能够提供环境数据的实时更新,还能进行数据分析和预测,为人们提供更加安全和健康的生活环境。
LASS系统的功能1. 空气质量监测LASS系统的一个重要功能是监测空气质量。
通过布置在城市各个角落的传感器节点,LASS系统能够实时监测空气中的颗粒物、有害气体等参数。
这些数据有助于提前预警空气污染情况,使人们能够采取相应的措施来保护自己的健康,比如佩戴口罩、避免户外活动等。
2. 温湿度监测LASS系统还可以监测城市中的温湿度情况。
这对于天气预报、气象研究等领域来说具有重要意义。
通过LASS系统收集到的温湿度数据,可以为气象部门提供更加准确的天气预报,为农业生产、交通等行业提供有价值的参考数据。
3. 数据分析和预测除了实时监测环境参数,LASS系统还具备数据分析和预测的功能。
通过对历史数据的分析,LASS系统能够发现环境变化的规律,并预测未来的环境趋势。
这对于城市管理、环境保护等方面都具有重要的意义,可以帮助决策者制定有效的措施,使城市更加宜居。
LASS系统的应用和优势1. 环境保护LASS系统的应用在环境保护方面具有重要意义。
通过监测空气质量和其他环境参数,LASS系统能够对城市环境进行实时监控,及早发现污染问题,采取相应措施保护环境。
智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统研究

智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统研究智能家居是基于互联网技术和智能设备的一种智能化居家环境。
智能家居设备图像化、交互化、智能化、个性化的特点,让我们的生活方式发生了革命性的变化。
智能家居设备已经成为21世纪最具前景的产业之一。
目前,智能家居设备涉及了家庭安防、家庭娱乐、环境监测、智能家电、智能化生活用品等多个领域,其中环境监测是智能家居的重要功能之一。
本文将介绍智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统研究。
一、智能家居中环境监测的重要性智能家居,就是通过物联网技术将家庭中的所有设备连接在一起,实现家庭智能化。
而环境监测则是智能家居中的重要功能之一。
商家、企业和消费者通过智能家居设备可以实时了解家庭的温度、湿度、空气质量等,实现对家庭环境的控制。
智能家居的环境监测可以给消费者提供一个智能、舒适、省心、环保、健康的生活方式。
二、智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统1. 系统结构智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统是由传感器、数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、用户交互模块五个部分组成的。
传感器负责采集温湿度信息,数据采集模块将传感器采集的温湿度数据传输到数据传输模块,数据传输模块将数据传输到数据处理模块进行数据处理,处理好后将数据通过用户交互模块反馈给用户。
2. 系统工作原理智能环境温湿度监测控制系统工作原理主要有两种方式,一种是主动传输,另一种是被动传输。
被动传输是指当传感器感应到室内温度或湿度发生变化时,会自动触发数据采集模块采集数据,并进行传输。
而主动传输是指用户可以通过智能家居APP对家庭温湿度进行监测控制,APP可以实时地向数据采集模块请求数据,实现对家庭温湿度的监测和控制。
3. 系统功能智能环境温湿度监测控制系统主要有以下几个功能:(1)实时温湿度监测智能环境温湿度监测控制系统可以实时监测家庭的温度和湿度。
实时监测可以帮助用户了解家庭环境的状态,做到心中有数。
(2)数据趋势分析智能环境温湿度监测控制系统可以对家庭温湿度的数据进行趋势分析,从而让用户更加清晰地了解家庭温湿度的变化趋势。
智能温湿度控制系统

智能温湿度控制系统在现代化的生活中,温湿度控制是一个关键的环节。
不论是家庭、办公场所还是工业生产的场合,我们都希望能够保持适宜的温湿度条件,以确保舒适度和工作效率。
为了满足这一需求,智能温湿度控制系统应运而生。
1. 系统概述智能温湿度控制系统是一种基于先进技术的智能化设备,可以实时监测和调节室内温湿度。
它由多个组件组成,包括传感器、控制器和执行机构。
传感器负责采集室内的温湿度数据,控制器根据这些数据做出合理的控制策略,并通过执行机构实现对温湿度的调节。
2. 系统特点a. 高精度传感器:智能温湿度控制系统采用高精度传感器,能够准确地获取室内温湿度信息。
这些传感器经过严格校准,能够提供可靠的数据,以确保系统的准确性和稳定性。
b. 智能控制算法:控制器部分是智能温湿度控制系统的核心。
它采用了先进的控制算法,能够根据室内温湿度的实时数据做出智能化的决策,以达到最佳的温湿度控制效果。
c. 多通道控制:智能温湿度控制系统可以同时监测和调节多个房间或区域的温湿度。
每个房间都可以独立地设置温湿度目标,并且系统能够根据实际需要进行灵活调整,以满足不同房间的需求。
d. 远程监控与控制:智能温湿度控制系统支持远程监控和控制功能。
用户可以通过手机应用或者云平台实时查看和调节室内的温湿度,实现远程控制和管理,提高用户的便利性和体验。
e. 节能环保:智能温湿度控制系统在实现舒适条件的同时,也注重节能环保。
通过合理的温湿度控制策略,系统可以降低能源消耗,减少对环境的影响,达到可持续发展的目标。
3. 应用场景a. 家庭:智能温湿度控制系统可以应用于家庭的客厅、卧室等区域,帮助人们创造舒适的居住环境,促进健康和睡眠质量。
b. 办公场所:办公室是人们工作和学习的地方,室内温湿度对员工的工作效率和健康状况有着重要的影响。
智能温湿度控制系统可以帮助办公场所提供适宜的工作环境,提高员工的工作效率和满意度。
c. 工业生产:在一些对温湿度要求较高的工业生产场合,如制药、食品加工等行业,智能温湿度控制系统可以保持生产环境的稳定性,提高产品质量和安全性。
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摘要采用单片机对温度、湿度等环境参数进行监测是一个工业生产中经常遇到的监测问题,采用单片机不仅具有监测方便、操作简单等优点,而且可以在节约成本的同时大幅度的提高监测质量。
本文设计了单片机构成的环境温度、湿度参数实时监测装置,本装置以单片机AT89C51为控制核心,采用独特的单总线数字式温度传感器DS18B20进行温度采集,采用湿敏电容HS1101对湿度参数进行采集。
LCD液晶显示屏对于当前的温度值和湿度值进行实时的显示,可以方便用户直观的了解所测得的温度、湿度环境参数值。
用户可使用按键根据自身要求设定温湿度上下限,同时,报警装置可依据用户的设定针对温湿度超限情况进行报警。
关键词:温湿度监测;超限报警;LCD显示AbstractMCU is always used in industry measurement as temperature and humidity measurement. With MCU, it can be more convenient and simple to complete the measurement efficiently. The paper designs a real-time temperature and humidity measurement device based on MCU. The device adopts AT89C52 as the control. The device also make use of DS18B20 to obtain the digital temperature signal and HS1101 to gain the analogue humidity signal. In the design, LCD is used to display theconsumers the real-time temperature and humidity clearly. The consumer can use the buttons to change the upper and lower limits of the temperature and humidity. And the alert in the design should work based on the limits set up by the consumers. Keywords:temperature and humidity measurement; alert over-limit; LCD前言本课题研究的主要目的是设计一个能够提供环境的温度、湿度并具有对温度、湿度超限报警功能的装置。
人类的生存和社会中各项活动的展开与温度、湿度参数值密切相关,随着科学技术的发展,人类在不同应用领域对温度、湿度的测量提出了越来越高的要求。
日常生活中,工厂、商场、银行、医院以及各类科研场所都需要符合操作规定的温、湿度环境条件。
居民家庭中更离不开对温度、湿度的监测,室内湿度一般控制在45%至65%RH之间,人体感觉比较舒适。
而冬季供暖期的室内湿度通常仅为10%—15%RH,在干燥的环境下呆久了,会使人皮肤紧绷,干燥上火,感觉不适,甚至使人的呼吸系统抵抗力降低,从而引发或者加重呼吸系统的疾病。
当空气湿度低于40%RH的时候,灰尘、细菌等容易附着在鼻部和肺部呼吸道黏膜上,刺激喉部引发咳嗽,也容易发生呼吸道的其它疾病,由此可见湿度参数测量意义重大。
工厂中,产品装配过程历来都存在对装配环境中的温、湿度进行监测的问题。
温、湿度参数监测报警装置能对特定环境中的温、湿度参数进行监测并能对温、湿度超限情况及时给出报警信号。
该监测报警装置采用温、湿度传感器直接测量环境的温度、湿度,将采集到的信号分别送入单片机,由液晶显示屏显示环境的温、湿度,并可以采用键盘输入温、湿度上下限值,由报警装置完成温、湿度超限报警功能。
文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍,完成了课题所有要求。
第1章 方案论证1.1 课题的任务与要求该题目旨在设计一个能够提供环境的温度、湿度并具有对温度、湿度超限报警功能的装置,利用单片机及外围电路构成一个监测系统,达到如下要求:1. 能对环境的温度、湿度、静电进行实时检测;2. 检测得到的静电及温、湿度数据可以实时显示,静电测量的误差±<10%,温度测量的误差±<1℃,湿度测量的误差±<5%RH ;3.用户可以自行设定监测中的温、湿度上、下限,超限报警。
1.2 方案论证根据本课题的任务与要求,提出两种方案进行论证。
1.2.1 方案一由于课题中涉及温度、湿度两个量的监测,由此设计出应对本课题的方案一,即采用一个温度传感器和一个湿度传感器对温、湿度进行分别测量。
基于此设想装置的基本工作原理是:温度、湿度传感器分别采集到两路信号送入单片机,由液晶显示器实时显示环境的温度、湿度,并可通过键盘输入用户需设定的温、湿度上下限,当温、湿度超限时启动报警装置报警,整个装置的控制核心采用单片机。
在功能设计上可将整个装置分为测量模块、CPU模块、显示模块、键盘输入模块和报警模块几个部分。
方案一在元器件的选择上,选取DS18B20数字式温度传感器和HS1101湿敏电容作为温、湿度信号的采集传感器。
选取1602液晶显示屏显示温、湿度值。
DS18B20是美国DALLAS公司生产的单总线数字式温度传感器,可直接将其测得的温度值传入单片机,再通过LCD进行显示。
而HS1101湿敏电容是将空气的湿度值转化为该湿敏电容的电容值,电容值随湿度值的增大而增大,将该湿敏电容置于555振荡电路中,电容值的变化可转为与之成反比的电压频率信号的变化,并可以直接送入单片机。
采用温度传感器DS18B20与电容式湿敏传感器HS1101的系统结构框图如图2.1所示。
图2.1 采用温度传感器DS18B20、湿度传感器HS1101的系统结构框图1.2.2 方案二本方案与方案一的主要不同是采用了SHT71数字温湿度传感器,SHT71是瑞士Sensirion公司推出的基于CMOSens技术的新型温湿度传感器。
该传感器将CMOS芯片技术与传感器技术结合起来, 发挥出强大的优势互补作用。
包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件,并在同一芯片上,与14位的A/D转换器以及串行接口电路实现无缝连接。
SHT71数字温湿度传感器的引脚图如图2.2所示。
图2.2 SHT71数字温湿度传感器引脚图由于SHT71数字温湿度传感器上除了温度、湿度敏感元件以外,还包括一个放大器,A/D转换器,OTP内存和数字接口,所以系统框图得以简化,采用SHT71数字温湿度传感器的系统框图如图2.3所示。
图2.3 采用SHT71数字温湿度传感器的系统框图1.3 方案比较在上述两种以传感器为主要区别的方案选择中,主要差别在于是否运用数字传感器以及是否考虑将温度、湿度两个传感器合二为一。
从性价比的角度分析,虽然方案1中要采用两个单独的传感器温度传感器DS18B20和湿敏传感器HS1101,看似有些资源浪费,但方案2的SHT71传感器的单价已胜过方案1中两个传感器售价之和,在购置传感器上的开销要大。
因此,从性价比角度考虑,方案1更优。
另一方面,电容式湿敏传感器实用化程度高,工艺成熟,性能稳定,普遍用于各种情况下湿度测量,且可以使用555振荡电路将其湿度变化对应的湿敏电容值的变化转化为脉冲频率送入单片机。
而DS18B20由于具有结构简单不需要外接电路、可用一根I/O数据线既供电又传输数据、体积小、分辨率高、转换快等优点,被广泛用于测量和控制温度的地方。
从应用程度上来说,方案1的可操作性更强。
1.4 结论通过上述方案比较最终确定选择方案1作为温湿度传感器的设计方案。
第3章硬件系统的设计与实现本系统以单片机AT89C52为控制核心,以数字式温度传感器DS18B20作为温度检测元件,以湿敏电容HS1101作为湿度检测元件。
本系统在功能设计上可将整个装置分为测量单元、CPU单元、显示单元、键盘输入单元和报警单元几个部分。
系统框图如图3.1所示。
图3.1 系统框图3.1 测量电路的设计3.1.1 温度检测单元的设计设计中采用可编程分辨率的单总线数字式温度传感器DS18B20。
DS18B20可以以9-12位数字量的形式反映所测得的温度值。
DS18B20通过一个单线接口发送或接收信息,因此在微处理器和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,而无需外部电源。
因为每个DS18B20都有一个独特的64位序列号,所以多只DS18B20可以同时连在一根单线总线上,这样就可以把温度传感器放在许多不同的地方,从而同时采集多处温度。
可编程分辨率的单总线数字式温度传感器DS18B20具有如下的特性:•独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯•简单的多点分布应用•无需外部器件•可通过数据线供电•零待机功耗•测温范围-55℃—125℃• 温度以9-12位数字量读出• 温度数字量转换时间200ms (典型值)• 用户可定义的非易失性温度报警设置• 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件DS18B20引脚排列如图3.2所示。
图3.2 DS18B20引脚排列图DS18B20的引脚说明表如表3.1所示。
表3.1 DS18B20引脚说明表GND 地DQ 数据I/ODD V 可选DD VNC 空脚DS18B20 有三个主要数字部件:1)64 位激光ROM;2)温度传感器;3)非易失性温度报警触发器TH和TL。
DS18B20采用如下方式从单线通讯线上汲取能量:在信号线处于高电平期间把能量储存在内部电容里,在信号线处于低电平期间消耗电容上的电能工作,直到高电平到来再给寄生电源(电容)充电。
DS18B20也可用外部+5V电源供电。
DS18B20的结构图如图3.3所示。
图3.3 DS18B20结构图V引脚处于高电平当DS18B20采用寄生电源供电时,所采用电路会在I/O口或DD时“偷”能量。
当有特定的时间和电压需求时,I/O口要提供足够的能量。
寄生电源有两个好处:1)进行远距离测温时,无需本地电源;2)可以在没有常规电源的条件下读ROM。
在寄生电源模式下,单总线和DS18B20内部的电容在大部分操作中能提供充分的满足规定时序和电压的电流给DS18B20。
然而,当DS18B20正在执行温度转换或从高速暂存器向EPPROM传送数据时,工作电流可能高达1.5mA。
这个电流可能会引起连接单总线的弱上拉电阻的不可接受的压降,这需要更大的电流,而此时DS18B20内部的电容无法提供。