多路温度巡检系统的硬件设计(一)

多路温度巡检系统的硬件设计(一)【摘要】本设计针对目前暖气泄漏检测的现状及其存在的主要问题，设计了一种7路温度巡检仪。硬件上，温度检测元件采用单总线方式下的先进的数字式温度传感器，电路结构大为简化。软件上，用汇编语言对单片机编程以实现对各测试点温度值的检测和集中管理，并且通过软件编程以极少量按键实现了对仪表的方便操作。【关键词】暖气泄漏检测；温度巡检；硬件设计一、概述本设计针对目前暖气泄漏检测的现状及其存在的主要问题，设计了一种基于AT89C51单片机的多路温度巡检系统，采用DALLAS公司的单总线智能温度传感器DS18B20来采集温度采集，采用ATMEL公司生产的的低功耗CMOS串行EEPROMAT24C02来进行采集数据的保存，采用T6963C液晶控制器来进行采集温度的显示，并通过自定义的键盘对本系统进行控制。二、电路设计（一）测温电路的设计本设计是用七个DS18B20组成的测温电路，DS18B20的主要特性：适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电；独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯；DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温；DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内；温度范围-55℃～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃；可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温；在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快；测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力；负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。（二）存储器电路的设计由于单片机内部的存储容量有限，又由于本设计所要储存的数据大于单片机内部的存储容量，所以说外扩一个存储器对本设计而言是非常必要的。本设计采用ATMEL公司生产的的低功耗CMOS串行EEPROMAT24C02来进行采集数据的保存，它内含256×8位存储空间，具有工作电压宽（2.5～5.5V）、擦写次数多（大于10000次）、写入速度快（小于10ms）等2特点，24C02采用的IC总线，它通过SDA（串行数据线）及SCL（串行时钟线）两根线在连到总线上的器件之间传送信息，并根据地址识别每个器件。（三）按键电路的设计键盘是单片机应用系统中一个至关重要的部件。它能实现输入数据、传送命令等功能，是人工干预计算机的主要手段。键盘可分为编码键盘和非编码键盘两种。前者用软件来识别和产生代码，后者用硬件来识别。（四）显示电路的设计LCD显示器有分段式和点阵式两种结构。点阵式是在上下两个电极基板上喷上大小和间隔相等、上下对应的电极点阵。其中上电极基板上的每个电极对外均有引线，用于接驱动电压，而下电极基板上的所有电极均接到一个公共电极COM上，电极由二氧化锡透明导电材料组成。点阵式可用于文字、图形以及数字显示。