基于單片機(jī)糧庫的溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁

【導(dǎo)讀】機(jī)電與車輛工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)

　　

【正文】 兩種接法 :共陽極接法和共陰極接法。本設(shè)計(jì)中需要用 4個(gè) LED 組成顯示單元，并采用動態(tài)顯示方式。由于使用 4個(gè)單個(gè) LED 進(jìn)行顯示的連線比較復(fù)雜，同時(shí)單片機(jī)的端口驅(qū)動能力也難以保證，而需要加入專門的驅(qū)動芯片。所以，采用了 4個(gè) LED連體的、內(nèi)部已將其相應(yīng)段接好的共陽極 LED，它具有 12 個(gè)引腳，含 7 個(gè)段和 4 個(gè)公共端，提高數(shù)碼管的亮度，可在位選線上加入一個(gè)三極管驅(qū)動電路。由 AT89S51 控制的顯示電路中，要選取合 適的電阻 R 和 Ra，才能保證 LED 的亮度，過大或者過小都無法讓 LED 正常顯示。系統(tǒng)程序分傳感器控制程序和顯示器程序兩部分，傳感器控制程序是按照 DS18B20 的通信協(xié)議編制 [23]。系統(tǒng)的工作是在程序控制下，完成對傳感器的讀寫和對溫度的顯示。當(dāng)糧庫內(nèi)有更多的檢測點(diǎn)需要測溫時(shí)，可利用 AT89S51 的其它口進(jìn)行擴(kuò)展。無論是單點(diǎn)還是多點(diǎn)溫度檢測，在系統(tǒng)安裝及工作之前，應(yīng)將主機(jī)逐個(gè)與 DS18B20 掛接，讀出其序列號。其工作過程為 :主機(jī) Tx發(fā)一個(gè)脈沖，待“ 0電平大于 480us 后，復(fù)位 DS18B20，當(dāng) DS18B20 所發(fā) 響應(yīng)脈沖由主機(jī) Rx接收后，主機(jī) Tx再發(fā)讀 ROM 命令代碼 33H(低位在前 )，然后發(fā)一個(gè)脈沖 (15us)并接著讀取 DS18B20 序列號的一位 ,用同樣方法讀取序列號的 56 位。 24 糧庫分類及測溫點(diǎn)分布 糧油倉庫 (簡稱糧庫 )，是指我國專門從事糧油商品儲存工作的基本經(jīng)濟(jì)單位，是從事糧油儲備、流通活動獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)組織。糧庫是我國糧食企業(yè)重要組成部分，擔(dān)負(fù)著國家儲備、集體儲存以及商品糧油流轉(zhuǎn)的接收、保管和發(fā)運(yùn)等重要任務(wù)。糧庫分為收購庫、供應(yīng)庫、中轉(zhuǎn)庫、儲備庫糧庫內(nèi)部一般分為倉房區(qū)、工作區(qū)、加工區(qū)和生活區(qū)。其中倉房區(qū)是糧 庫主體，其包括儲糧倉庫，檢化驗(yàn)室、貨場等。 地上糧倉：包括房式倉和筒式倉兩種。房式倉：包括平房倉、樓房倉、拱形倉、折板倉、高大平房倉等多種類型；筒式倉：分為土圓倉、磚圓倉、鋼板圓倉、鋼筋混凝土立筒倉以及淺圓倉等數(shù)種。 地下糧倉：主要分為地下平洞倉和地下立洞倉兩大類，用于地下低溫儲藏。 按控溫性能劃分：低溫倉：可將糧食溫度控制在 15℃以下的糧倉；準(zhǔn)低溫倉：可將糧食溫度控制在 20℃以下的糧倉；常溫倉：除低溫倉、準(zhǔn)低溫倉以外的其他糧倉。筒式糧庫如下圖： 圖 216 筒式糧庫 當(dāng)單總線上掛接 8 個(gè)以上的 DS18B20 時(shí)，就需要考慮單片機(jī)的驅(qū)動問題了。為了更有效的體現(xiàn)溫度檢測系統(tǒng)的特點(diǎn)，將現(xiàn)實(shí)中的筒式糧庫細(xì)分為很多的筒式形狀，在每個(gè)筒式形狀內(nèi)分布 7 個(gè)溫度傳感器，該分布點(diǎn)可以有效的檢測出該空間區(qū)域內(nèi)大體的溫度變化情況，并將其溫度值傳送到 PC 機(jī)中，進(jìn)行分析。糧庫測溫點(diǎn)三維分布圖如下： 25 圖 217 測溫點(diǎn)三維分布示意圖 3. 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) DS18B20 的流程圖 DS18B20 操作的總體流程圖如圖 31 所示。它分三步完成 :①系統(tǒng)通過反復(fù)操作，搜索 DS18B20 序列號 。②啟動所有在線 DS1SB2O 做溫度 A/D 變換；③逐個(gè)讀出在線 DS18B2O 變換后的溫度數(shù)據(jù)。主機(jī)啟動溫度變換并讀取溫度值的詳細(xì)流程圖如圖 32所示。 26 圖 31 DS18B20工作流程圖 27 圖 32 啟動溫度轉(zhuǎn)換讀寫溫度流程圖 28 系統(tǒng)主程序 下面是關(guān)于 DSl8B20 的讀寫程序，設(shè)單片機(jī)時(shí)鐘晶振頻率為 12MHZ。 ORG 0100H I/O BIT START: LCALL RST18B20 ；調(diào) DS18B20 初始化子程序 MOV A， OCCH ；寫 CCH 到 DS18B20，以便跳過 ROM 匹配 LCALL WIDS18B20 ； WIDS18B20 是寫 DS18B20 子程序 JNB Fl， START ；若 DS18B20 不存在則重新開始 MOV A， 44H. ；發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令 LCALL WIDS18B20 ；調(diào)寫 DS18B20 子程序 LCALL DSPLAY ；調(diào)顯示子程序 LCALL RST18B20 ；調(diào) DS18B20 初始化子程序 MOV A， OBEH ；發(fā)讀溫度命令 LCALL WIDS18B20 ；調(diào)寫 DS18B20 子程序 LCALL RDDS18B20 ； RDDS18B20 是讀 DS18B20 子程序 LCALL ZWDS18B20 ； ZWDS18BZO 是溫度計(jì)算子程序 LCALL DSPLAY LJMP START DS18B20 初始化子程序 RST18B20: SETB I/O CLR I/O MOV R0, OFAH ；延時(shí) 500 微秒 LP1: DJNZ RO， LP1 SETB I/O ；釋放總線 MOV R0， 15H ；在 63 微秒內(nèi)檢測是否出現(xiàn)應(yīng)答信號 LP2: JNB I/O, LP3 DJNZ R0， LP2 CLR F1 ；清標(biāo)志位，表示 DS18B20 不存在 LJMP LP5 LP3: SETB F1 ；標(biāo)志位置 1，表示 DS18B20 存在 MOV R0 ,0FAH ；延時(shí) 500 微秒 LP4: DJNZ RO， LP4 LP5: SETB I/O RET 29 DS18B20 讀寫子程序 RDDS18B20: MOV R2 ,8 WIDS18B20: MOV R2,8 LOOP: CLR C CLR C SETB I/O WI: CLR I/O NOP MOV R3 ,6 CLR I/O DJNZ R3,$ NOP RRC A SETB I/O MOV I/O, C MOV R3， 7 MOV R3,23 DJNZ R3， $ DJNZ R3,$ MOV C ,I/O SETB I/O MOV R3, 23 NOP DJNZ R3, $ DJNZ R2,WI RRC A SETB I/O DJNZ R2 , LOOP RET RET DS18B20 定時(shí)顯示子程序 ORG 0040H DSPLAY: MOV P0， 40H ；最后一位值送 P0 ORL P0， 70H ；點(diǎn)亮最后一位 LCALL TIMS ；延時(shí) IMS MOV P0， 41H ORL P0， 60H LCALL TIMS MOV P0， 42H ORL P0， 50H LCALL TIMS MOV P0， 43H ORL P0， 40H MOV TH0， LOW(65536 一 10000) ；定時(shí)器 10MS 中斷 MOV TL0， HIGH(65536 一 10000) RETI TIMS: M0V R5 ,02H ；延遲 1MS 子程序 TT: MOV R6 ,OFAH TT1: DJNZ R6， TT1 30 DJNZ R5， TT RETI DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換子程序 ZWDS18B20: MOV A， 30H ANL A,0FH ANL A， OFOH MOV B,2 MOV 3AH， A MUL AB MOV A， 31H MOVC A,@A+DPTR ANL A， OFH MOV 41H,A ORL A， 3AH MOV A,30H SWAP A ANL A,0FH MOV B， 10 MOV B,2 DIV AB MUL AB MOV 43H， A INC A MOV 42H， B MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR， TABB MOV 40H ,A MOV A， 30H RET TABB:DB 0， 0， 0， 6， l， 2， 1， 8， 2， 5， 3， 1， 3， 7， 4， 3， 5， O DB 5， 6， 6， 2， 6， 8， 7， 5， 8， l， 8， 7， 9， 3 END 4. 溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié) 隨著社會的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們越來越重視溫度因素，許多產(chǎn)品存儲對溫度范圍要求嚴(yán)格，而目前市場上普遍存在的溫度檢測儀器大都是單點(diǎn)測量，同時(shí)還有溫度信息傳遞不及時(shí)、精度不夠的缺點(diǎn)，不利于控制者根據(jù)溫度變化及時(shí)做出決定。因此，一種能夠同時(shí)測量多點(diǎn)，并且實(shí)時(shí) 性高、精度高，能夠綜合處理多點(diǎn)溫度信息的測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就成為當(dāng)今的熱點(diǎn) [25]。本課題就是在這樣的形式下，提出一種基于單片機(jī)的溫度測控系統(tǒng)用于糧庫內(nèi)溫度的控制，以提高農(nóng)作物存儲的質(zhì)量，增加其經(jīng)濟(jì)效益。 本論文針對糧食倉庫內(nèi)基于單片機(jī)的溫度測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，具體做了以下幾個(gè)方面的研究 : 一、分析了當(dāng)前糧庫內(nèi)溫度測控系統(tǒng)的現(xiàn)狀，闡述了基于單片機(jī)的溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必要性和現(xiàn)實(shí)意義。 二、論述了基于單片機(jī)的溫度測控系統(tǒng)的硬件電路組成及其工作原理。并詳細(xì)分析了各組成單元電路的性能及其工作原理。 本課題以 AT89S51 單片機(jī)系統(tǒng)為核心，由單片機(jī)、溫度傳感器、 RS485 串 31 口通信和計(jì)算機(jī)組成。該溫度檢測系統(tǒng)利用 DS18B2O“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器，能夠?qū)Χ帱c(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢。各檢測單元 (從機(jī) )能獨(dú)立完成各自功能，同時(shí)能夠根據(jù)主