基于单片机的智能温度巡检仪设计
基于单片机的数字温度计的课程设计
基于单片机的数字温度计的课程设计随着科技发展，单片机技术受到了广泛的应用，并得到了广泛的重视。
本设计以现有单片机ADUC7024系统为基础，设计和实现了一款基于单片机的数字温度计，旨在解决过热或者过冷的问题，通过温度检测器在给定的温度范围内确定温度，并控制过热和过冷的情况。
（一）设计的概述本设计的主要内容是分析ADUC7024硬件，对硬件进行器件选型，完成系统模块的设计，以及ADUC7024以现有程序设计语言完成控制程序设计，最后采用ADUC7024作为控制器，与温度检测器、LED等模块进行硬件联通，完成一个简单的温度检测控制系统。
1、器件选型：本设计采用ADUC7024作为系统的控制器，采取温度传感器采用的是DS18B20温度芯片芯片，显示采用的是LED系列的指示灯，系统开关采用的是两个按键作为上升按钮和下降按钮。
2、硬件模块：本次设计以ADUC7024硬件为主框架，以温度检测器连接ADUC7024控制器，可以实现温度范围内数字检测，LED显示屏以温度为参数，可根据设定的温度范围指示异常温度；系统开关采用按键开关来控制，多出的端口可实现报警功能。
本设计采用ADUC7024系统控制器，设计一款基于单片机的温度检测控制系统的电路，主要包括：外部中断、输入输出口、充电输出和按键检测电路，电路图如下图1所示：1、主程序：本次设计采用C语言编写，主程序负责实现温度检测、控制操作功能。
主程序中采用外部中断和充电输出实现数据的获取和操作的控制，采用按键输入调节温度，并且可以把某一温度范围内的上下限定值写入EEPROM，控制系统会及时获取当前温度，比较当前温度与上下限值，如果出现过热或者过冷，则会发出警报。
2、子程序：本次设计还编写了多个子程序，用于实现数据处理、按键检测等功能，并在主程序中进行调用，使程序更加规范。
基于单片机的无线测温系统的设计
引言：无线测温系统是一种基于单片机技术的智能温度监测系统。
它通过无线传输技术，能够远程监测和采集温度数据，具有高精度、实时性和便捷性等优点。
本文将详细介绍基于单片机的无线测温系统的设计。
概述：无线测温系统是近年来发展迅速的一种温度监测技术，它可以广泛应用于各种需要进行温度监测的场合，如工业生产、农业种植、建筑监测等。
基于单片机的无线测温系统充分利用了单片机的高集成度、低功耗和强大的数据处理能力，能够实现对温度的高精度监测和数据传输。
本文将从硬件设计、软件设计、通信模块选择、温度传感器选择和功耗优化五个方面详细介绍基于单片机的无线测温系统的设计。
正文内容：1.硬件设计1.1单片机选择1.2电源设计1.3温度传感器接口设计1.4数据存储设计1.5外部设备接口设计2.软件设计2.1系统架构设计2.2温度数据采集算法设计2.3数据处理算法设计2.4数据传输协议设计2.5用户界面设计3.通信模块选择3.1无线通信技术概述3.2通信距离和速率需求分析3.3无线通信模块选择准则3.4常用无线通信模块介绍3.5通信模块选择与集成4.温度传感器选择4.1温度传感器分类4.2温度传感器选型准则4.3常用温度传感器介绍4.4温度传感器接口设计4.5温度传感器校准方法5.功耗优化5.1功耗分析与需求5.2系统功耗优化策略5.3硬件设计功耗优化5.4软件设计功耗优化5.5基于睡眠模式的功耗优化总结：基于单片机的无线测温系统的设计主要涉及硬件设计、软件设计、通信模块选择、温度传感器选择和功耗优化等方面。
通过合理的硬件设计和通信模块选择，能够实现高精度的温度监测和远程数据传输。
同时，通过优化软件设计和功耗管理，能够降低系统的功耗，延长系统的使用寿命。
基于单片机的无线测温系统的设计在智能化温度监测领域具有广阔的应用前景。
基于单片机的智能体温检测系统设计
基于单片机的智能体温检测系统设计摘要：由于新冠疫情的爆发给大众的生活带来了巨大变化，为了满足疫情条件下对温度快速测量的需求，采用无接触式测温既有效规避病毒传染风险，又可以第一时间检测疑似病例。
在此基础上添加口罩识别功能极大减轻了工作人员人工识别的负担，为防疫工作提供保障。
目前市场现有系统存在价格高以及不易携带的问题，并且目前市场应用的大部分装置都是单独的口罩识别或是无接触测温系统。
与之相比该系统将两种功能结合在同一系统中，具有体积小、便携、易操作等优点，为操作人员提供了极大便利。
此装置适用于学校、工厂、商场等人流密集场所，可以为进出人员提供检测服务。
人机交互式装置在疫情防控中发挥重要作用，节省人力物力，并且其效率远高于人工检测。
关键词：单片机；智能体温；检测系统；设计引言患新冠肺炎的主要症状是发热，因此体温检测是疫情防控的第一道防线。
以当今人流密集场所疫情防控情况为背景，设计并实现了一款基于ＳＴＭ３２单片机的非接触式体温测量与身份识别系统。
该系统利用ＯＰＥＮＭＶ对目标人脸进行快速检测，精准识别目标身份信息和口罩佩戴情况，利用ＭＬＸ９０６１４准确测量目标体表温度，实时将测量信息通过显示屏直观地展示并通过蓝牙发送到手机Ａｐｐ上，实现系统逻辑结构的完整性与任务完成的效率最优解。
1系统的组成及其工作原理1.1系统的组成以单片机作为系统控制基础，利用传感器测量温度，通过通信和控制技术，形成温度测量控制系统。
具体可分为基于MLX90614红外测温传感器的温度检测模块、LCD12864液晶屏显示模块、4X4矩阵键盘模块、电源模块、复位模块、晶振模块、报警模块、继电器控制模块和震动传感器模块。
1.2系统工作原理该系统基于STC12C5A60S2单片机进行设计，包括电源电路、复位电路、晶振电路、红外测温传感器、震动传感器、LCD显示电路、蜂鸣器报警电路、键盘输入电路和继电器控制电路，通过MLX90614红外温度传感器实现温度数据的处理。
基于单片机的温控系统设计与实现
基于单片机的温控系统设计与实现温控系统是一种可以根据环境温度自动调节设备工作状态的系统。
基于单片机的温控系统是一种利用单片机计算能力、输入输出功能及控制能力，通过传感器获取环境温度信息并实现温度控制的系统。
下面将对基于单片机的温控系统的设计与实现进行详细介绍。
一、系统设计和功能需求：基于单片机的温控系统主要由以下组成部分构成：1.温度传感器：用于获取当前环境温度值。
2.控制器：使用单片机作为中央控制单元，负责接收温度传感器的数据并进行温度控制算法的计算。
3.执行器：负责根据控制器的指令控制设备工作状态，如电风扇、加热器等。
4.显示器：用于显示当前环境温度和控制状态等信息。
系统的功能需求主要包括：1.温度监测：通过温度传感器实时获取环境温度数据。
2.温度控制算法：根据温度数据进行算法计算，判断是否需要调节设备工作状态。
3.设备控制：根据控制算法的结果控制设备的工作状态，如打开或关闭电风扇、加热器等。
4.信息显示：将当前环境温度及控制状态等信息显示在显示器上。
二、系统实现的具体步骤：1.硬件设计：（1）选择适合的单片机：根据系统功能需求选择合适的单片机，通常选择具有较多输入输出引脚、计算能力较强的单片机。
（2）温度传感器的选择：选择合适的温度传感器，常见的有热敏电阻、热电偶、数字温度传感器等。
（3）执行器的选择：根据实际需求选择合适的执行器，如电风扇、加热器等。
（4）显示器的选择：选择适合的显示器以显示当前温度和控制状态等信息，如液晶显示屏等。
2.软件设计：（1）编写驱动程序：编写单片机与传感器、执行器、显示器等硬件的驱动程序，完成数据的读取和输出功能。
（2）设计温度控制算法：根据监测到的温度数据编写温度控制算法，根据不同的温度范围判断是否需要调节设备工作状态。
（3）控制设备的逻辑设计：根据温度控制算法的结果设计控制设备的逻辑，确定何时打开或关闭设备。
（4）设计用户界面：设计用户界面以显示当前温度和控制状态等信息，提示用户工作状态。
基于STC12C5A60S2单片机的温度监测系统设计
基于STC12C5A60S2单片机的温度监测系统设计摘要在机械、化工、纺织等行业，随着生产规模的不断扩大，以及对生产过程集中监控的迫切要求，现场总线技术应运而生，并成为了当今测控领域研究的热点之一。
在实际的生产实验环境下，由于系统内部和外界的热量交换是很难控制的，而且其他干扰因素也是无法去精确计算的，因此温度量的变化往往受到不可精确预计的外界环境扰动的影响。
但是正常工业生产过程中，对生产中的温度要求又是相对精确和苛刻的，工业生产中经常要保持反应炉中保持一定的温度，来促进反应的持续快速进行，同时，以前的温度控制大多是人工通过仪表的显示来调节温度的模式，然而人工控制温度的精确度不高，而且反应不灵敏，存在较大误差，因此需要更好的测温控温方法。
Modbus协议作为现场总线的一种，以其开发成本低，简单易用等诸多优点己被工业领域广泛接受。
温度作为工业中重要的测量参数之一，本课题选择了温度作为测量的对象，并设计了基于Modbus协议的温度测控节点。
本设计采用TC1047A传感器采集现场温度，由STC12C5A60S2单片机进行AD 转换和Modbus协议通讯。
通讯的物理层采用RS485接口，并增加了光电隔离、抗雷击和短路保护等功能。
最后实现了单个节点和PC机的Modbus协议通讯，并通过控制蜂鸣器和继电器来模拟工业现场控制。
本文分别从硬件和软件上阐述了该温度测控节点的实现方法。
关键词温度测控Modbus协议RS485 STC12C5A60S2The Design of Temperature Measuring and ControllingNodeBased to Modbus ProtocolABSTRACTWith the continuous expansion of production scale, and the urgent requirements in centralized monitoring of the production process in mechanical, chemical, textile and other industries. Fieldbus technology came into being, and become one of hot research field of measurement and control today. As one of field bus, Modbus protocol have been widely accepted because of low development cost, easy to use and many other advantages in industry.The temperature is one of the important parameters measured in industry,so it has been chosen a measurement of the object,temperature measurement and control nodes has been designed based on Modbus protocol.This design uses TC1047A sensor to collect on-site temperature,AD conversion and Modbus protocol communications can be done by STC12C5A60S2 microcontroller.The physical layer of communication adopts RS485 interface, and have optical isolation, anti-lightning and short circuit protection in addition. Finally, achieved the Modbus protocol communication between a single node and the PC, and simulate industrial control by controlling the buzzer, and relay. This paper describes the implementation of temperature control node from hardware and software.KEY WORDS Temperature Monitoring Modbus protocol RS485 STC12C5A60目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)1 绪论 (1)2 设计方案 (3)2.1方案概述 (3)2.2方案论证 (3)2.2.1 通讯可靠性 (4)2.2.2 温度检测电路选择 (4)2.2.3 系统电源稳定性 (5)3 硬件电路设计 (6)3.1最小系统电路 (6)3.2温度检测电路 (6)3.3电源电路 (7)3.4报警控制电路 (9)3.5通讯电路 (10)3.6显示电路 (13)3.7硬件抗干扰的设计 (14)4 MODBUS协议概述与应用 (16)4.1MODBUS协议概述 (16)4.1.1 总体描述 (16)4.1.2 MODBUS数据单元 (17)4.1.3 MODBUS通信原理 (17)4.2M两种传输方式 (19)4.2.1 ASCll模式 (20)4.2.2 RTU模式 (20)4.3MODBUS消息帧 (21)4.3.1 ASCll帧 (21)4.3.2 RTU帧 (21)4.3.3 字符的连续传输 (22)4.5错误检测方法 (23)4.5.1 LRC检测 (24)4.5.2 CRC检测 (24)5 软件设计 (25)5.1AD采集程序设计 (26)5.2串口中断处理程序设计 (27)5.3MODBUS协议程序设计 (29)5.4CRC计算及校验程序设计 (29)6 总结 (33)致谢............................................................ 错误!未定义书签。
基于AT89C52单片机的数字温度计设计
基于单片机的数字温度计设计摘要在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。
传统的测温元件有热电偶和二电阻。
而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，这些方法相对比较复杂，需要比较多的外部硬件支持。
我们用一种相对比较简单的方式来测量。
我们采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，温度范围为-55~125℃，最高分辨率可达0.0625℃。
DS18B20可以直接读出北侧温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。
本文介绍一种基于AT89C52单片机的一种温度测量及报警电路，该电路采用DS18B20作为温度监测元件，测量范围0℃~+100℃，使用LCD模块显示，能设置温度报警上下限。
正文着重给出了软硬件系统的各部分电路，介绍了集成温度传感器DS18B20的原理，AT89C52单片机功能和应用。
该电路设计新颖、功能强大、结构简单。
关键词：温度测量，AT89C52，DS18B20，系统仿真Design of Digital Thermometer Based on SCMABSTRACTIn daily life and industrial production process, often used in the detection and control of temperature, temperature is the production process and scientific experiments in general and one of the important physical parameter. Traditional thermocouple and temperature components are the second resistor. The thermocouple and thermal resistance are generally measured voltage, and then replaced by the corresponding temperature, these methods are relatively complex, requiring a relatively large number of external hardware support. We use a relatively simple way to measure. We use the United States following DALLAS Semiconductor DS1820 improved after the introduction of a smart temperature sensor DS18B20 as the detection element, a temperature range of -55℃~125℃, up to a maximum resolution of 0.0625℃. DS18B20 can be directly read out the temperature on the north side, and three-wire system with single-chip connected to a decrease of the external hardware circuit, with low-cost and easy use. The introduction of a cost-based AT89C52 SCM a temperature measurement circuits, the circuits used DS18B20 high-precision temperature sensor, measuring scope 0℃~+100℃, can set the warning limitation, the use of seven segments LCD that can be display the current temperature. The paper focuses on providing a software and hardware system components circuit, introduced the theory of DS18B20, the functions and applications of AT89C52 .This circuit design innovative, powerful, can be expansionary strong.KEY WORDS: Temperature measurement，AT89C52，DS18B20，System simulation目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 设计背景 (2)1.1.1 温度计的介绍 (2)1.1.2 温度传感器的发展状况 (3)1.2 选题的目的和意义 (4)1.2.1 选题的目的 (4)1.2.2 选题的意义 (4)第2章系统概述 (5)2.1 设计方案的选择 (5)2.1.1 方案一 (5)2.1.2 方案二 (6)2.2 系统设计原理 (6)第3章系统硬件的设计 (8)3.1 AT89C52的介绍 (8)3.2 DS18B20的介绍 (11)3.2.1 DS18B20的引脚排列 (11)3.2.2 DS18B20内部结构 (12)3.2.3 DS18B20的测温原理 (16)3.2.4 DS18B20使用的注意事项 (17)3.3 数字温度计电路设计 (18)3.3.1 数字温度计原理图 (18)3.3.2 时钟电路的设计 (18)3.3.3 复位电路的设计 (19)3.3.4 接口电路的设计 (20)3.3.5 显示电路的设计 (20)3.3.6 报警电路的设计 (23)第4章系统软件的设计 (24)4.1软件Proteus与Keil (24)4.1.1 Proteus软件 (24)4.1.2 Keil软件 (27)4.2 系统主程序 (29)4.2.1 主程序 (29)4.2.2 DS18B20初始化 (30)4.2.3 温度转换命令子程序 (30)4.2.4 温度数据的计算处理方法 (31)4.3 源程序 (31)第5章仿真 (32)5.1 仿真结果 (32)结论 (34)谢辞 (35)参考文献 (36)附录 (37)外文资料翻译 (47)前言随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。
基于单片机的简易数字温度计的设计
基于单片机的简易数字温度计的设计张逊摘要本文介绍了一种基于单片机的简易数字温度计的设计。
该设计主要由三个模块组成：温度采集模块，数据处理模块及显示模块。
温度采集主要由温度传感器DS18B20来完成，它负责把采集到的模拟量转换为相应的数字量在传送到数据处理模块。
数据处理则由芯片STC89C52RC来完成，其负责把DS18B20传送来的数字量经过一定的数据处理，产生相应的显示码送到显示模块进行显示；此外,它还控制着芯片DS18B20相互通讯。
该系统的数字温度计电路简单，所用的元件较少，成本低，且测量精度和可靠性较高。
此数字温度计可以测量得温度范围—55~+125℃并通过一个四位一体的7段数码管显示出来。
关键词单片机；数字温度计；温度传感器；STC89C52RC；DS18B20Based on single chip simple digitalthermometer designZhangXunAbstract This paper introduces a kind of based on single chip simple digital thermometer design. This design mainly consists of three modules: temperature acquisition module, data processing module and display module. Temperature acquisition is mainly composed of temperature sensor DS18B20 to complete, it is responsible for the collection of the analog conversion to the corresponding digital quantity in the transfer to the data processing module. Data processing by the chip STC89C52RC to complete, which is responsible for the DS18B20 transfer to the digital quantity in the course of data processing, produce the corresponding display code to display module display; In addition, it also control the chip DS18B20 mutual communication.The system of the digital thermometer circuit is simple, the element used less, low cost, and high measuring accuracy and reliability. The digital thermometer can measure temperature range - 55 ~ + 125 ℃ and through a quaternity seven period of digital tube display.Keywords Single-chip microcontroller; Digital thermometer; Temperature sensor; AT89C51; DS18b20目录1 引言 (1)2 设计总体方案 (2)2.1设计要求 (3)2.2 设计思路 (4)2.3 设计方案 (5)3 硬件电路设计 (6)3.1 温度采集模块 (3)3.2 单片机系统 (9)3.3 复位电路和时钟电路 (16)3.4 数码管显示系统设计 (18)3.5 总体电路设计 (21)4 程序设计 (14)4.1 程序设计总方案 (23)4.2 系统子程序设计 (23)5面包电路的搭建 (25)5.1 硬件的调试 (25)5.2 显示结果分析 (18)6实物的制作 (19)结论 (37)参考文献 (38)附录程序代码 (22)致谢 (39)1 引言在环境的舒适度测量中，温度、湿度和空气质量是最基本的三个被测量，其中温度的测量最为经常。
基于单片机控制的智能温控仪
1引言在生产作业过程中，温度控制一直是一项非常重要的工作，因为在温度控制的过程中产品的生产会受到非常大的影响，温度过高或者是过低都可能会对产品质量造成影响。
加强温度控制是非常必要的，本文基于单片机设计了智能温度控制系统，使温度控制精度以及灵敏度更高，大幅度提高产品的质量以及产量。
2温度控制仪器的发展2.1分立式温度传感器在传统的温度传感器当中，热电偶、热电阻和热敏电阻等都属于温度传感器，而且本身隶属于分立式温度传感器。
因为对于传感器本身来讲，其属于一个独立的而且完整的温度感应单元，所以这些传感器大多数都需要搭配温度变送器进行使用，从而才能够在开展温度控制过程中获得更加标准的模拟量输出信号。
2.2模拟集成温度传感器集成传感器本身是利用硅半导体集成工艺所研制的，所以集成传感器就可以称为硅传感器或者是单片集成传感器。
在应用模拟集成温度传感器的过程中，可以实现对温度的测量和模拟信号的输出功能，本身属于一种集成温度传感器结构，相对来讲比较简单，在实际工作过程中适合在一些远距离温度测量以及温度控制工作环境当中进行使用。
2.3智能温度传感器智能温度传感器也可以称为数字温度传感器，是20世纪90年代初期出现且被沿用至今的一种传感器。
智能温度传感器本身是通过微电子技术以及计算机等技术形成的一种自动测试技术的结晶，可以对温度控制工作发挥最好的效果，当前大多数的集成电路生产厂商都主要研发智能温度传感器，其他传统的传感器已经渐渐被取代。
3智能温度控制系统构成及工作原理3.1智能温度控制系统的硬件构成在此次设计智能温控系统的过程中，采用MSP430型号单片机以及锁存器和其他的电容，以及发光二极管和数码管一些按键和晶振作为主要的系统硬件组成成分。
3.2智能温度控制系统的软件构成在此次设计过程中，原计划使用汇编语言完成系统软件设计后，经过研究之后，决定采用C语言进行程序的编写，整个温控系统的软件，包括温度数据采集以及处理和案件处理等多种功能。
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第2章基于单片机的智能温度巡检仪设计对于工业过程小型测控设备或者专用的智能化仪表，自动化工作者一般是采用以单片微型计算机为核心，配以相应接口电路的模式来实现。
单片机本身只是一个微控制器芯片，只有当它和外围电路有机地组合在一起，并配置适当的工作程序后，才能构成为一个单片机智能应用系统。
本章以工业生产过程中最基本的温度参数测量为例，说明一台智能温度巡检仪的设计思路、硬件配置、软件编程、系统结构及调试考核过程。
2.1 设计任务2.1.1 主要功能为了满足工业生产过程监控的要求，设计的智能温度巡检仪应当具有如下功能：能与常用温度传感器配合检测多路温度，本例是与温度传感器Pt100型铂热电阻配合，巡回检测8路温度；可选择定点显示方式，也可选择巡回显示方式；在全量程内，可设定超限报警值，当实测温度超过设定值时，发出报警信号且有常开接点输出；将检测的每路温度转变为与之线性对应的4～20mA电流输出；支持RS-485通信方式，方便组成局域监控网络，使实测温度、温度超限设定值等参数在网络中共享。
2.1.2 技术指标•测量范围：-200℃～850℃。
•测量精度：优于0.5级。
•温度巡检周期：1s。
•巡回显示周期：以秒为单位，可选定。
•工作环境温度：0℃～50℃。
•相对湿度：小于85%。
•供电电源：220V AC，±10%，50Hz。
•结构形式：盘装式。
•外形尺寸：160mm（长）×80mm（宽）×160mm（深）。
开孔尺寸：152mm×76mm。
2.2 总体设计首先要确定实现主要功能与技术指标的硬件、软件的总体设计方案。
必须遵守以下三个设计理念。
①智能温度巡检仪是以单片机为核心的嵌入式系统，有些功能既可以通过软件编程实现，也可以通过硬件配置实现，应当遵守“能软不硬”的理念，即凡是能够用软件方案实现的功能就不用硬件方案实现，其目的是降低制造成本。
软件方案只需在软件开发设计中一次性投入，一旦开发成功，在制造过程中将降低材料成本和安装成本，同时能够提高整机的可靠性。
任何电子元器件都有老化失效的问题，整机的可靠性与采用元器件的数量成反比，减少使用的元器件数量，就相当于提高了整机的可靠性。
②设计过程应当兼顾技术指标与经济指标，技术指标再高的仪表设备，如果制造成本高、售价高，将不会有市场前景。
③在设计过程中，选用的元器件与材料的市场供应渠道必须畅通。
电子元器件、电子材料的发展日新月异，必须选用目前市场敞开供应的元器件与材料，否则将给日后的制造与维护带来很多麻烦。
如果设计中选用了一些早已淘汰的元器件，将无法实现样机的研发。
即便样机开发成功，以后生产制造中的材料采购也十分困难。
1.硬件总体方案主机电路采用以8位单片机为核心的方案，片内要有足够多的资源，尽量减少扩展外部功能芯片，减小体积，降低造价。
单片机要有如下资源：1.足够的片内程序存储器，容量不小于20KB2.足够的片内数据存储器，容量不小于256B3.定时器/计数器不少于3个。
（通讯和A/D转换要求）。
4.中断源不少于3个5.有串行通讯接口6.有通用I/O接口为保证测量精度，前向通道A/D分辨率不低于12位。
为了降低造价，8路温度通道通过多路开关技术，公用一个放大器、一个Ａ／Ｄ转换器。
后向通道的多路模拟量输出，采用一个D/A转换器，８路保持器，利用软件定时刷新的方法实现多路模拟量输出。
人机接口的显示器采用LED数码管，其亮度高，有效观测距离远，成本低。
按键采用薄膜按键，手感好，寿命长。
通讯接口采用RS-485传输技术，方便按照总线式网络拓扑组成局域测量网络，而且RS-48５传输技术成熟，成本低。
2．软件总体方案软件任务比较简单，不需要嵌入操作系统，主要包括监控程序、人机服务程序、数据采集处理程序、通信服务程序几部分。
为了保证实时性要求，提高运行效率，采用ASM51汇编语言编制。
3．外形结构方案按盘装仪表结构设计，其外形结构尺寸、安装尺寸、安装方式、接线方式与常规测试仪表保持一致，便于替代传统测试仪表。
2.3 硬件系统及驱动程序设计8路温度巡检仪的硬件由主机电路、前向通道、后向通道、人机接口电路、通信接口及供电电源几部分组成，如图所示。
其中，主机电路由CPU、数据存储器、程序存储器、EEPROM存储器、定时器/计数器、通用异步串行收发器、中断控制器、WDT定时器及通用并行接口等部件组成；前向通道电路由Pt100转换电路、滤波电路、多路模拟开关电路、放大电路、A/D转换电路组成；后向通道电路由D/A转换电路、多路模拟开关电路、V/I 转换电路、继电器驱动电路组成；人机接口电路由按键和LED数码管组成；通信接口电路由RS-485接口电路组成；供电电源电路分别向系统数字电路提供逻辑5V电源，向模拟电路提供±12V与±5V模拟电源。
2.3.1 主机电路设计主机电路设计的核心是选择一款恰当的嵌入式处理器，其处理速度、内含的存储器容量、内含的功能部件尽可能满足系统要求，同时，市场售价满足整机硬件成本要求。
系统对处理速度的要求：根据设计任务中关于温度巡检周期为1s，巡检8路的要求，处理器应当在1/8s，即125ms内完成1路温度的数据采集、标度变换、线性化处理、显示等各项任务。
在一般情况下，以上所列任务在８位微处理器中可以通过执行２０００条指令实现，以执行每条指令需要２ｕｓ来计算，共需要４０００ｕｓ，即４ｍｓ。
比起系统要求的１２５ｍｓ来说明相差甚远。
所以，对８路温度巡检仪这样一个系统来讲，一般８位微处理器的处理器的处理速度完全可以满足需要。
系统对程序存储器的要求：就设计任务中规定的功能及技术指标而言，软件任务的复杂程度一般，当采用汇编语言编程实现时，一般5000条指令可以完成全部编程任务。
以ＭＣＳ５１指令代码效率推算，每条指令平均占有２Ｂ，共需１００００Ｂ即１０ＫＢ的程序存储器容量。
系统对数据存储器的要求：数据存储器主要作为计算缓冲区、堆栈区、实时数据存储区、中间数据存储区使用，对本设计任务而言，一般200～300B可以满足需要。
系统对EEPROM存储器的要求：EEPROM存储器的使用性能是指，程序运行时可以向其中写入数据或擦除数据，当系统关机或掉电时，写入的数据能够可靠长久的保留。
它主要用来存储使用者存储的数据，如巡回检测的路数（8路温度巡检仪在使用中可以根据需要设定巡检路数）、超限报警值、巡回显示周期。
也可以存储系统标定数据，如各路温度Ａ／Ｄ转换的零点值与满度值、零点迁移值等，这些数据都是以微处理器为核心的智能仪表基本的系统数据。
对本设计任务而言，一般２００～３００Ｂ能够满足要求。
系统对定时器/计数器的要求：8路温度巡检仪属于实时性很强的嵌入式系统，实现实时性操作的硬件基础是定时器。
对本设计任务来讲，需要1路定时器来产生时钟节拍，实现实时操作；需要1路定时器来作为串行通信的波特率产生器；需要1路定时器来实现A/D转换操作，因此至少需要3路定时器/计数器。
系统对中断控制的要求：根据设计任务要求，软件任务主要有：通信服务、每路A/D转换完成时的数据采集与打开下一输入通道、温度计算、人机接口服务共4项任务。
其中，通信服务、A/D转换服务的实时性很强，需要通过2个中断源，2级中断管理实现。
系统时钟需要通过中断提供实时操作。
因此，必须有不少于3个中断源、2级中断的中断控制机制，以便根据各项任务的实时性要求进行抢占式调度。
系统对通用异步串行收发器（UART）的要求：为了支持RS-485通信，必须有1路UART。
系统对硬件抗干扰的要求：迄今为止，看门狗定时器（WDT，Watchdog Timer）是微机系统唯一完全有效的硬件抗干扰措施，因此系统必须采用WDT。
系统对通用并行接口（GPIO）的要求：为了实现主机电路与前向通道、后向通道、人机接口部分的硬件接口，主机电路应当具备20～30个GPIO。
综合上述各项要求，采用以ＭＣＳ－５１为内核的美国ＡＴＭＥＬ公司生产的ＡＴ８９Ｃ５５ＷＤ单片机比较适宜。
1．AT89C55WD 单片机的片内资源及性能与MCS-51系列单片机指令系统兼容，引脚兼容。
内部具有可重复编程的20KB的Flash型程序存储器，重复编程次数达1000次。
工作电压范围：4～5.5V。
时钟频率：静态到33MHz，当时钟频率选择33MHz时，以每条指令执行时间平均为2个机器周期进行计算，CPU 处理速度达1.375MIPS，即每秒可执行137.5万条指令，处理速度非快。
256B数据存储器。
32根可编程I/O口线。
3个16位定时器/计数器。
6个中断源，2级中断优先级。
1个可编程的UART。
具有闲置方式与掉电方式两种省电工作方式。
1个WDT硬件定时器。
2个数据指针。
2．X5045 性能简介由于选定的单片机AT89C55WD内部没有EEPROM存储器，而单片机上电时必须有自动复位电路，因此主机电路中除了单片机外，必须扩展EEPROM存储器和上电复位电路。
美国XICOR公司生产的X5045集成芯片，集4项功能于一身，除了内部具有EEPROM存储器外，还有上电复位功能、WDT功能、电源电压监控功能。
具体指标如下：①内部具有WDT电路，可以编程选择WDT超时周期。
②具有低电压监测和强制复位功能。
③具有上电复位控制功能。
图2-2 X5045的引脚布置④内含4Kbit的EEPROM存储器，可以编程选定进行分块保护，保证重要数据存储的可靠性⑤支持高达33MHz的时钟频率。
⑥功耗低，工作电流小于50mA，便于电池供电。
（1）引脚描述Ｘ５０４５的引脚布置图如上图所示，由于Ｘ５０４５采用ＳＰＩ接口，因此使用有限几条Ｉ／Ｏ口线，就能实现与单片机的接口。
各引脚功能说明如下。
串行输出（ＳＯ）：ＳＯ是串行数据输出引脚。
在读周期内，数据在此引脚上移出，数据由串行时钟的下降沿同步输出。
串行输入（ＳＩ）：ＳＩ是串行数据输入引脚。
所有操作码、字节地址及写入存储器的数据均在此引脚上输入。
数据由串行时钟上升沿锁存。
串行时钟（ＳＣＫ）：串行时钟用于数据输入和输出的串行总线定时。
操作码、地址或出现在ＳＩ引脚上的数据在时钟输入的上升沿锁存，而ＳＯ引脚上的数据在时钟输入的下降沿之后发生改变。
片选信号（CS）：当CS为高电平时，Ｘ５０４５不被选择，ＳＯ输出引脚处于高阻状态。
写保护（WP）：当WP为低电平时，向Ｘ５０４５的写操作被禁止，但是器件的其他功能仍正常。
当WP 保持高电平时，所有的功能，包括写操作，都正常。
复位（ＲＥＳＥＴ）：Ｘ５０４５的ＲＥＳＥＴ高电平有效。
漏极开路的输出端，只要Ｖｃｃ下降至低于最小Ｖｃｃ检测电平，ＲＥＳＥＴ变为高电平。
它将保持高电平直至Ｖｃｃ上升到最小Ｖｃｃ检测电平２００ｍｓ为止。
如果允许看门狗定时器工作且CS保持低电平的时间大于看门狗超时周期，那么ＲＥＳＥＴ也变为高电平。