《多路温度检测系统》
多路温度检测系统的设计与研究
1 绪论温度是一个很重要的物理参数，自然界中任何物理、化学过程都紧密地与温度相联系。
在工业生产过程中，温度检测和控制都直接和安全生产、产品质最、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系，因此在国民经济的各个领域中都受到普遍重视。
温度检测类仪表作为温度计量工具，也因此得到广泛应用。
随着科学技术的发展，这类仪表的发展也日新月异。
特别是随着计算机技术的迅猛发展，以单片机为主的嵌入式系统已广泛应用于工业控制领域，形成了智能化的测量控制仪器，从而引起了仪器仪表结构的根本性变革。
1.1 温度检测类仪表的现状传统的机械式温度检测仪表在工矿企业中己经有上百年的历史了。
一般均具有指示温度的功能，由于测温原理的不同，不同的仪表在报警、记录、控制变送、远传等方面的性能差别很大。
例如热电阻温度计，它的测温范围是-200℃～650℃，测量准确，可用于低温或温差测量，能够指示报警、远传、控制变送，但维护工作量大并且不能记录；光学温度计测温范围是300℃～3200℃，携带使用方便，价格便宜，但是它只能目测，也就是说必须熟练才能测准，而且不能报警、远传、控制变送。
近年来由于微电子学的进步以及计算机应用的日益广泛，智能化测量控制仪表己经取得了巨大的进展。
我国的单片机开发应用始于80 年代。
在这20 年中单片机应用向纵深发展，技术日趋成熟。
智能仪表在测量过程自动化，测量结果的数据处理以及功能的多样化方面。
都取得了巨大的进展。
目前在研制高精度、高性能、多功能的测量控制仪表时，几乎没有不考虑采用单片机使之成为智能仪表的。
从技术背景来说，硬件集成电路的不断发展和创新也是一个重要因素。
各种集成电路芯片都在朝超大规模、全CMOS 化的方向发展，从而使用户具有了更大选择范围。
这类仪器能够解决许多传统仪器不能或不易解决的问题，同时还能简化仪表电路，提高仪表的可靠性，降低仪表的成本以及加快新产品的开发速度。
智能化控制仪表的整个工作过程都是在软件程序的控制下自动完成的。
基于单片机的多路温湿度检测系统设计
基于单片机的多路温湿度检测系统设计潘磊（天津冶金职业技术学院电气工程系，天津300400）摘要：介绍了以C8051F120单片机和PC 机为核心的温湿度检测系统，论述了系统的组成，各模块硬件电路设计以及系统上位机、下位机的软件设计。
系统下位机实时收集多路SHT71传感器采集的数据并显示上传，上位机利用VB 中MSComm 控件完成数据接收和处理，实现了对环境温湿度的现场显示和远距离控制。
关键词：温湿度检测；C8051F120；SHT71；VB 中图分类号：TP274文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2013）01-0065-02随着社会生产的不断发展进步,许多工农业生产过程以及民用场合都需要对环境的温度和湿度进行检测并控制，比如：粮仓、温室蔬菜大棚、通信基站、电力变电房、药厂、图书馆、博物馆等。
为此本文设计了一个系统实现对环境温度湿度的检测控制。
1系统结构本系统主要由电源模块、单片机系统、键盘及LCD 显示模块、温度湿度传感器采集模块、时钟芯片模块、语音报警模块、通信模块以及上位机系统组成。
系统能够实时采集四处检测环境的温度和湿度，并把采集数据显示在LCD 屏上，通过键盘预先设置温湿度上下限数值，当所检测的温度或湿度超过所设定的数值语音报警模块报警。
同时，下位机上传温度湿度数据，上位机对数据进行存储、显示以及数据分析。
系统框图如图1所示。
图1系统框图2系统硬件设计2.1单片机系统本系统选用Cygnal 公司的C8051F120单片机作为核心处理器，此款单片机有64位I/O 口，满足本系统外设较多的需求，减少系统I/O 扩展，也为增加检测通路和系统扩展预留接口。
单片机峰值处理速度达到100Mips ，大大提高了系统的实时性，内部带有128KB FLASHROM 能够满足多路实时数据的大容量存储，集成2个UART ，1个I 2C ，1个SPI 接口便于与外围设备及上位机传输数据。
2.2温度湿度传感器采集模块传统模拟式温湿传感器的测量精度和分辨率很低，只有1%左右，同时要获得高精度还需要更高精度的基准电压。
基于STC89C52与DS18820的多路温度检测系统
Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０的温度传感器完成对周 围温度 的检测 ． 可以通过对配 寄存器 的编程 来设定温度寄存器 的分辨 率 （ Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０出厂 默认是 ｌ ： 位． 本文 中亦 采取 １ ２ 位分辨率 ） 。６ ４ 位光刻 Ｒ Ｏ Ｍ是传感 器在出 厂 ＿ 三 前就 已经设定好 的 ． 且每一个 Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０的序列号 都不同 ． 在 多路温度 监控中可以当做 Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０ 的地址以区分不同的传感器 ． ． Ｄ Ｓ Ｉ ８ Ｂ ２ ０ 的 存储器分为两类 ： 一个非易失行的 Ｅ ２ Ｐ Ｒ Ａ Ｍ 和一个 高速 Ｒ Ａ Ｍ 丽 ； 存放着高温触发器 Ｔ Ｈ和底纹触发器 Ｔ Ｌ Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０的配置寄仔器足｝ ｛ 】 来设定 Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０ 分辨率 的 ． 寄存器如表 ２ ． １ 所示 。其 中 Ｔ Ｍ是测 试嵌 式位 ． Ｒ１ Ｒ Ｏ是用来设置分辨率 的两位∞ ， 对应关系如表 ２ ． ２所示
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１ ． Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２单 片 机 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２ 单片机是 Ｓ Ｔ Ｃ公 司研发 的一种具有低 功耗 ． 高性 能的
Ｍ Ｃ Ｓ 一 ５ １ 内核的 Ｃ ＭＯ Ｓ ８ 位单片机 ．具有 ８ Ｋ字节 Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ以及 ５ ｌ ２字 节Ｒ Ａ Ｍ， ３ ２ 个Ｆ Ｏ口， 最高工作频率为 ３ ５ Ｍ Ｈ ｚ ， 可实现在线编程功 能 ， 不再需要启动像 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ １ 那样的 １ ２ Ｖ的 Ｖ Ｐ Ｐ编程高压 。 单片机由 ３
虚拟式多路温度检测系统
２ห้องสมุดไป่ตู้
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人机交互模块的硬件设计即键盈显示驱动电路。系统采用 Ｉｔｌ ｎ ｅ 公司通Ｊ 人机接 ［ 片 ８ ７ ｝ ＝ ｆ ＝ Ｊ Ｊ ２９。将 ８ ７ ２ ９的 Ａ 、 Ｂ 口显示数据输 出 线分别与 ２个 Ｄ７译码跳动器的输入端相连 。控制面板上的键数按 用户 自己的需要进行设 定。以设 定 。 ‘个特定值为例加 以说明。当按 下 “ 设定”键后 ，面板 卜ｌ ４位 数码管熄灭。此时状态标 明该测 一
４ 基 于单 片机 的水位 自动控制系统 的抗干扰措施
系统通过硬件和软件两种方面的措施来实现抗干扰 。 硬件抗干扰电路的设计结台水位 自动控制系统运用的现场 实际 情况，采取如下措施：在主机与测控通 道的连 接部分接入光电耦合 器 ，从而增强系统的抗干 扰能力 ；利用双绞线来解 决单片机控制系 统中信号的长线传输问题 。 软件抗干扰措施采用看 门狗 ，应用 单片机中的两个定时器 ＴＯ 和 Ｔ１ 对主程序 的运行进行监控。 Ｔ１ ， 用来 监控主程序的运行 ，给 Ｔ１ 设定一定的定时时间 ，在主程序中对它进行复位，如果不能在 一 定的时间里对它复位 ， Ｔ１的定时中断就会使单片机 复位 。在这 里 Ｔ１的定时时间大于主程序的运行时间，给 主程序 留有一 定的裕量。 而 Ｔ１ 的中断正常与否 ，再由 Ｔ 定时中断子程序来监视，以构成 了 ０ 循环， ＴＯ监视 Ｔ１Ｔ１监视主程序 ，主程序 又来 监视 Ｔ ， ， Ｏ 从而保证 系 统 的 稳 定运 行 。
参考文献
【］Ｉ １ ＮＴＥ ２ ９ｕ ｅ Ｌ ８ ７ ｓｒ’ ｓｍａ ｕ ｌ ｎ ａ
［］ＢＢ ＡＤＳ７ １ ｓ ｌ ｓｍａ ｕ ｌ ２ ８ ８ ｕｅ‘ ｎ ａ ’
。
动借位 。如果输入了错误 的值 ，则可 以按 “ 复位”键才使水 位值回 到初始状 态。如 果输入完 毕，则可 以按 “ 模式”键 ，再 按 “ 复位” 键 确 定 ，则 系 统 自动进 入 监 控 ｛ 序 。 通讯 电路的硬件设计 选择 ＭＡＸ Ｍ 公司生产的低功耗 、单电源 ｔ Ｉ 双 ＲＳ ３ ２ ２发送 ／ 接器作为控制芯片 ．采用 ＤＢ ９连 接器 。结合 ＲＳ 一 ２２ ３ Ｃ数据线和 ＭＡＸ２ ２芯片各个 引脚 的定义，让单片机 的 Ｔ ３ ＸＤ 和 ＲＸＤ端通过 ＭＡＸ２ ２分 别与 Ｉ似机 的 ＴＸＤ和 ＲＸＤ 端直接连 ３ 接，组成最简单的基奉通 讯电路。
基于DS18B20的多路温度检测系统设计
ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｅ ｉ ｎ ｗｈ ｃ ａ ｅ ｔｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｓ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ｐ ｉ ｔ ， Ｗ ｉｈ ｄ ｇ ｔｌｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｓ ｒＤ Ｓ ８ ０ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓａ ｄ ｓｇ ｉ ｈ ｃ ｎ ｔ ｓ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｆｄ ｆ ｒ ｎ ｏ ｎ ｓ ｔ ｉ ｉ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｓ ｎ ｏ １ Ｂ２ ａ ａ ｈｅ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｔ ｄ ｖ ｃ ｓ ｓｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｍ ａ ｕ ｅ ｎ ｅ ｉ ｅ ，ｗｉｈ ＡＴ８ Ｃ５］ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｔ ｆｍ ｕ ｔ—ｐ ｉ ｅ ｔ ９ ｓ ｃ ｎ ｒ ｌ ｕ ｉ ｏ ｌｉ ｏ ｎｔｔ ｍｐｅ ａ ｕ ｅ ｃ ｎ ｂ ｓ ｒｔ ｒ ａ ｅ ｄ ｔ ｃ ｅ ｎ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ， ｎ ｉ ｅ ｈ ｙ ｔ ｍ ａ ｄ ｒ ｉｃ ｉ ａ ｄ ｓ ｆｗａ ｅ ｆ ｗ ｈ ｒ ． ｎ ｔ ｅ ｓ ｓ ｍ ，ｄ ｔ ｅ ｅ ｔ ｄ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ａ ｄ ｇ ｖ ｓ ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｃｒ ｕ ｔ ｎ ｏ ｔ ｒ ｏ ｃ ａ ｔ Ｉ ｈ ｙ ｔ ｌ ｅ ａａ
术和通信 网络的发展［ ． Ｊ 电讯技术， １ ． 】 ２ ０ ０
陈小芳． 于泰克Ｒ Ａ 基 ｓ 的分析评估和优化Ｒ Ｉ ＦＤ
系统 ［． 测试， ０ （） Ｊ电子 】 ２ ７６． ０
１０ １０１０ １０１０ ０ ００１ ００１０ ，为 １１１０ １０１０ １００ ０ １１ １ ０ ０ ０
价格便宜，具有很高的性价 比，可 以定时循环检 测和通过 Ｌ Ｄ ６２ Ｃ １０ 显示 多路 的温 度，因此 选择
ＬＣＤ１ ０ ６ ２。
２３ 串 口通 讯 电路 设 计 ．
Ａ ８Ｃ １ Ｔ ９ ５ 有一个全双工的串行通讯口，所以
基于51的温度8路温度检测智能多路温度检测系统（可编辑）
智能多路温度检测系统中国科学院感光化学研究所陶培德摘要本文详细地介绍了八路温度巡回检测/定点检测系统的硬件配置、误差分析和软件设计方法。
该系统特点有三:①采用铂热电阻测温,布线为三线制,不加补偿电阻,从电路模型中消除了连接导线电阻引进的测量误差。
②八路测温用用一套温度?电压变换电路,测温点间的切换采用廉价的CD4051八选一模拟开关,其开关的导通电阻及导通电阻路差均布引进测量误差。
③铂热电阻温度/电压变换电路的非线性由硬件电路校正,校正后的非线性误差在0~199.9℃范围内小于0.0045%。
整个系统采用89S51单片机控制键盘操作,实现检测温度的实时显示、打印、越线报警功能。
引言温度的精密测量是工业生产领域中的一个经典课题。
在温度检测系统中,测量变换电路起着至关重要的作用,而温度传感器又是该电路中的一个关键元件。
众所周知,在设计测量变换电路时,我们是从分析传感器性能(电阻型、电流型、电压型等)入手,通过适当的补偿、非线性校正及信号放大环节,最后综合处一个满足期望指标的测量变换电路来。
目前,使用比较广泛的温度传感器有四类:热电阻(如铂热电阻)、热电偶、热敏电阻及集成电路温度传感器(如AD590)。
本文介绍的检测系统,采用铂热电阻(以下简称铂电阻)元件测温。
铂电阻温度传感器具有精度高、性能稳定、互换性好(有分度表)、耐腐蚀及使用方便等一系列有点,移植是工业测控系统中广泛使用的一种比较理想的测温元件。
在温度大于0℃的条件下,铂电阻的电阻值R(t)与被测温度t之间呈如下关系:R(t)R(0)?(1+At+Bt2) (1)式中(对BA2分度号而言)R(0)100Ω(0℃时的电阻值)A3.96847×10-3/℃(一次温度系统数)B?5.847×10-7/℃2(二次温度系统数)由式(1)可见,铂电阻的不足之处是:温度比较率小(α≈0.391Ω/℃),存在Bt2二次飞线性项。
大家知道,铂电阻作为温度传感器使用时,必须把它放在测温现场。
基于Multisim的多通道温度检测系统的设计
关 键 词 ： 度 检 测 ； 电子 设 计 自动 化 ；Ｍｕｔ ｉ ０ 温 ｌｓ ｉｍｌ 中 图分 类 号 ：Ｎ ７ Ｔ ２３ 文献标识码 ： Ａ
０ 引言
借助 Ｅ Ａ技 术设计 电子产 品已成 为工程技术人 员 的首 Ｄ 选方案。Ｍｕ ｉｍ 以其界 面友 好 、 ｈｓ ｉ 功能强 大 和易用性 受到 工 程技 术人员的青 睐。Ｍｕ ｉｍｌ 对于早期 版本 ， ｌｓ ０相 ｔｉ 更适 合 于 模拟电子 电路 、 字 电子 电路 、 拟数 字 混 合 电路 、 频 电 数 模 射 路、 电控制 和 Ｐ Ｃ控制 电路 的仿 真与设 计 ， 继 Ｌ 尤其对 于复 杂 电路 系统的分析和设 计。多通 道温 度检测 系统 属于 多路模 拟量数据采集系统 ， 工业 自动化控制等领 域应 用广泛 。实 在 现多通道 温度检测的方案有 多种 ， 本文选用数字 电路构成控 制器在 Ｍｕ ｉｍ环境 中组成 多通道温度检测 系统 ， 对设计 ｈｓ ｉ 并
引脚 Ｃ 一 Ｃ 接 温度 传感器输 出信 号 ， Ｌ Ｃ Ｈ０ Ｈ３ Ｃ Ｏ Ｋ外 接时钟
脉冲， 其输出 Ｏ Ｔ接信号放大电路的输入端 Ｕ
为接通道显示数码 管。 （ ）信号放大 ２
，ｃ 口 ＱＱＱ
信号放大 电路用来对输 入的模拟信 号进行 放大 ， 图 ３ 如
所示 。信号放大 电路选用集成运 放 Ｏ ０ 集成运放 Ｏ ０ Ｐ７， Ｐ ７为 低温漂高精度放大器 。整个 放大电路 分两级 ， 第一级 由电阻
在图 １ 所示的 ４通道温度检测系统 中 ， 现场传感 器检测 的温度信号 ， 由多路模拟开关选通其 中的一路送入信 号放大
电路 ， 放大电路 的输 出经 Ａ Ｄ转换器变 为数字量 ， ／ 该数字量
AT4202 4204 4208 多路温度测试仦用户手册说明书
!$Instruments常州安柏精密仪器[AT4202/4204/4208 多路温度测试仪]用户手册AT4202/4204/4208 用户手册声明根据国际版权法，未经常州安柏精密仪器有限公司（Applent Instruments Inc.）事先允许和书面同意，不得以任何形式复制本文内容。
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《多路温度检测系统》设计报告一:统整体设计多路温度检测系统以8051单片机系统为核心，能对多点的温度进行实时控制巡检。
各检测单元（从机）能独立完成各自功能，根据主控机的指令对温度进行实时或定时采集，测量结果不仅能在本地储存、显示，而且可以利用单片机串行口，通过RS-485总线及通信协议将将采集的数据传送到主控机，进行进一步的分析、存档、处理和研究。
主控机负责控制指令发送，控制各个从机进行温度采集，收集测量数据，并对测量结果（包括历史数据）进行整理、显示和打印。
主控机与各从机之间能够相互联系、相互协调，从而达到了系统整体统一、和谐的控制效果。
系统框图如下：温度测点1温度测点2温度测点3温度测点4丛机1丛机2丛机3丛机4485通讯电缆主控机键盘显示器打印机图1 系统框图声光报警本系统的特点是：⏹具有实时检测功能，能够同时检测4路温度，检测温度范围0℃～400℃；⏹使用12位AD转换，采用过采样和工频周期求均值技术，分辨率达到16位，检测温度变化最小值达到0.007℃；⏹使用RS-485串行总线进行传输，MAX485驱动芯片进行电平转换，传送距离大于1200m，抗干扰能力强；⏹可由主控机统一设置系统时间和温度修正值；⏹可由主控机分别设置各从机的温度报警上下限，主机、从机均具有声光报警功能；⏹具有定时、整点收集各从机数据功能，使用I2C串行E2PROM，可保存各从机以往24小时的数据，具有数据更新与掉电保护功能；⏹具有数据分析功能，能显示各从机以往24小时的温度变化曲线与平均值；⏹从机可显示当前温度、时间、报警阈值等信息；⏹从机之间可通过主机中转进行通信，根据用户需要观察其他从机实时温度值；⏹主从机均采用中文点阵式液晶显示器，人机界面友好；⏹具有打印功能；⏹自制了主控机和从机所使用的直流稳压电源。
二、各模块方案论证与设计2．1检测单元（从机）检测单元（从机）主要负责温度信号的实时采样，并根据主控机传送过来的命令进行系统设置（包括温度修正值设定、报警阈值设定和系统时间设定）。
框图如下：温度测点1传感器8051单片机ADC液晶显示RS—485接口电路声光报警主控机图2 从机系统框图从机需要重点解决的问题有两个，一是选择好传感器，尽量减小误差，二是提高检测分辨率和测量精度。
2．1．1 温度信号的获取与放大题目要求检测温度范围0℃～400℃，可选用的常用温度传感器有集成温度传感器、热电偶、热电阻等。
集成温度传感器（如AD590、DS1820等）使用方便，信号易于调理，但它们的测温范围普遍窄，一般在200℃以下，不能满足题目要求。
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一，其优点是测量精度高、测量范围广，常用的热电偶从-50℃至+1600℃均可连续测量。
但需采用电路或软件设计等修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响，使用不便。
热电阻也是最常用的一种温度传感器。
它的主要特点是测量精度高，性能稳定，使用方便，测量范围为-200℃～600℃，完全达到题目要求，考虑到铂电阻的测量精确度是最高的，所以我们最终选择铂电阻PT100作为传感器。
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
所以通常将其放在电桥桥臂上，温度变化时，热电阻两端的电压信号被送到仪器放大器AD620的输入端，经过仪器放大器放大后的电压输出送给A/D 转换芯片，从而把热电阻的阻值转换成数字量。
电路原理图如图3所示。
对信号放大，我们使用了低价格、高精度的仪器放大器AD620，它运用方便，可以通过外接电阻方便的进行各种增益（1-1000）的调整。
其增益计算公式为：R kAΩ+=4.491INO U TL M 3170.1uF G A N D+12V3.6K 0.12K0.1uFG A N D J2J1PT100G A N D14625738A D 620-12VG A N D+5VG A N D送入AD+12V图3 热电阻测温电路原理图R 1R 2R 31R 32R 5R 6R 3温度值计算过程：由于A/D 检测到的模拟电压值A R R R R R R U T T ⨯⨯+-+=2)(3221,计算可到的R T 值，然后利用如下公式求出温度值：231Bt At R R T ++=其中710096847.3-⨯=A ，310847.5-⨯-=B实际测量中，为提高测量精度，我们分两挡进行测量，当温度处于0℃～210℃时，继电器J2所在桥臂电阻为23R ，继电器J1选择AD620的反馈电阻R 5，温度处于195℃～400℃时，控制继电器J2将电阻R 31串接上，并相应控制继电器J1选择R 6做为AD620的反馈电阻，在切换桥臂电阻时同步改变放大倍数，从而达到自动改变量程、提高测量精度的目的。
2．1．2 模数转换单元A/D 转换的好与坏直接关系到整个系统的精确度，题目要求分辨率达到0.1，由于本系统测量的是温度信号，响应时间长，滞后大，不要求快速转换，因此选用12位串行AD ——MAX187。
MAX187是美国MAXIM 公司设计的12位串行A/D 转换器，其内部集成了大带宽跟踪/保持电路和串行接口，转换速率高且功耗低，特别适合对体积、功耗和精度有较高要求的便携式智能化仪器仪表产品。
MAX187具有12位的分辨力，其基准电压为4.096V ，故最小分辨电压为V 001.02096.412=，能分辨的最小温度变化为C v ︒=⨯0976.0001.0240012，能达到题目的基本要求。
为进一步提高精度，可以直接采用16位AD 转换器，也可以采用过采样和求均值技术来提高测量分辨率。
本系统采用了后一种方法。
所谓过采样技术是指以高于奈奎斯特频率的采样频率进行采样，也就是说当ADC 以高于系统所需采样频率f s 的速率对信号采样时，能增加有效位数。
每增加一位分辨率，信号必须被以4倍的速率过采样，即s wos f f ⋅=4其中w ——希望增加的分辨率位数；f s ——初始采样频率要求； f os ——过采样频率。
V C C 1A IN2S H D N 3R E F4G N D5D O U T 6C S7S C L K8U 3M A X 187+5VC 94.7U F C 80.1uFG A N DG A N DC 70.1uF G A N DC 6P 2.5P 2.4P 2.3G A N D串行数据输出采样数据输入图4 模数转换电路原理图假设每秒钟输出一个温度值（1Hz ）。
为了将测量分辨率增加到16位，按下式计算过采样频率，即：Hz Hz f os 256)(144=⋅=因此，如果以f s =256Hz 的采样频率对温度信号进行采样，则将在所要求的采样周期内采集到足够的样本，对这些样本求均值便可得到16位的输出数据。
为此，先累加（将256个连续样本加在一起），然后将总和除以16。
这样得到的结果便是16位的有效数据，增加了4位有效数据。
用过采样和求均值技术后，新的AD 分辨率计算如下：最小分辨电压=mV 625.02096.416=这样，可以测量的最小温度变化为C V ︒=⨯0061.00000625.0240016，在采用过采样和求均值技术的情况下，用同一个12位ADC 可以测量的最小温度变化为0.0061℃，就允许了以高于C ︒1001的精度对温度进行测量。
另外，为了减小工频信号引起的误差，我们设计了在40ms （20ms 的两倍）时间内采样，然后再取平均值，将工频信号误差滤除。
2．1．3 信号处理和显示单元V cc P 0.0P 0.1P 0.2P 0.3P 0.4P 0.5P 0.6P 0.7E A /V p A L E /P R O G P S E N P 2.7P 2.6P 2.5P 2.4P 2.3P 2.2P 2.1P 2.0P 1.0P 1.1P 1.2P 1.3P 1.4P 1.5P 1.6P 1.7R S T /V pD R X D P 3.0T X D P 3.1IN T 0 P 3.2IN T 1 P 3.3T 0 P 3.4T 1 P 3.5W R P 3.6R D P 3.7X T A L 2X T A L 1V ss U 1805122U F C 101K R 170.2KR 16+5VG A N D11.0592M H ZC 1133P FC 1233P F+5V液晶G A N D 3.3K3.3K3.3K3.3K3.3K3.3K3.3K3.3K+5VG A N DC 130.1U FG A N D与MAX485相连图5 丛机单片机部分电路原理图信号处理及显示单元采用8051单片机作为信息处理单元，它是从机的核心器件，对传感器采集来的数字信号进行处理，转换成相应的温度信号，送液晶进行显示。
而且从机能够通过通讯电路将测量数据上传，接收主机数据（包括系统时间信息、修正值和报警上下限）进行自身信息设置。
2．1．4 声光报警部分温度检测系统多有声光报警功能，当检测温度超过上下限时，进行声光提示。
本系统在从机和主机部分均设计了报警电路。
各从机的报警上下限由主机预置，从机实时监测的过程中，一旦发现检测温度值连续超出阈值范围，便启动自身报警电路，同时向主控机发送报警信号。
报警电路原理如下所示：D 6D 4D 7L E D蜂鸣器1KR 152K R 133.3KR 14G A N D+5V +12VP 2.0图6 声光报警电路原理图2．2 通讯部分2．2．1电路设计由于单片机串行口输出的是TTL 电平，要想实现多机通讯，必须要将其转换成常用的串行通信总线标准接口电平，如RS-232或RS-485。
其中RS-232适于短距离或带调制解调器的通信场合，其逻辑电平与TTL 、MOS 逻辑电平完全不同，需要用MAX232驱动芯片进行电平转换。
其主要缺点是数据传输速率慢、传送距离短（不超过30m ），抗干扰能力差，不能满足题目的要求。
RS-485标准接口为差分驱动结构，它通过传输线驱动器把逻辑电平变换为电位差，完成信号的传递，具有传输速率快、传送距离长（可传1200m ）、抗干扰能力强等优点，允许一对双绞线上一个发送器驱动多个负载设备。
所以本系统使用RS-485总线进行传输，采用MAX485驱动芯片进行电平转换。
原理图如下：R E 2D E 3D I4G N D5A 6B 7V C C8R 01U 4M 483+5VG A N DG A N DR X D P 3.5T X D 主机A主机BR 180.12KR 10.12K丛机1B 丛机1A T X D R E 2D E 3D I4G N D5A 6B 7V C C8R 01U 4M 483P 3.5+5VR X D G A N DG A N D主机部分接口丛机部分接口丛机2B 丛机2A 丛机3B 丛机3A 丛机4B丛机4A图6 RS —485总线接口电路原理图2．2．1通讯协议建立作为一种具有分布式控制思想的温度测控系统，本系统首先要解决的是主机与从机之间的数据通讯问题，除了建立硬件电路基础外，还要定义系统的软件通讯协议。