基于现场总线的温度测控系统整体电路
在此次设计中,首先通过DS1820数字温度传感器从蔬菜培植温室中采集温度,因为此传感器能直接将温度在内部转换数字信号送往单片机AT89S52,不再另加A/D转换器件。在AT89S52外围中,有温度输入、显示,智能报警,加热和冷却控制外围电路,通过这些外围电路,给温室提供一个良好的温度环境。在AT89S52接收到温度信号后,与第三代现场总线通讯通讯控制器FB3050进行通讯,采用UART协议完成数据传输。防止CPU与FB3050产生竞争问题,将FB3050串接一个存储芯片WS62256,CPU可通过FB3050访问RAM可与FB3050共享一部分数据区,FB3050也可自己访问存储芯片,不需CPU干预。由FB3050产生的FF信号很弱,通过MAU电路将信号放大,电气隔离,滤波等。因为在本次设计传输距离较远,设计中采用RS-485协议完成与上位机通讯。FB3050可以将内部数据从MAU电路发送出去,通过双绞线完成与上位机进行实施通讯。或者将外部数据通过MAU电路接收到FB3050进行数据打包和解包,通过RS-485完成与上位机通信。此部分用于系统功能扩展。整机电路图如4-12所示。
第5章 系统软件设计
在此次设计中,系统功能通过软、硬件电路结合来实现,如温度采集程序,控制程序,以及用LCD显示温度等,软件编程,采用强大数据处理能力的单片机C语言,首先列出各个模块程序流程图,然后再以此流程图来编写程序,采用模块化设计,分别实现各个模块功能。
5.1软件流程
5.1.1键盘扫描软件流程
在此次设计中,用行列式键盘来输入用户要求的理想温度范围值,其软件流程如图5-1所示。
图5-1 键盘扫描软件流程
5.1.2 DS1820数据采集软件流程
DS1820数字温度传感器用来采集温度,转换为数字信号传输给单片机进行控制,软件流程如图5-2所示。
图5-2 DS1820数据采集软件流程
5.1.3温度控制和蜂鸣器软件流程
通过温度控制来实现温度加热和冷却,提供一个良好的温室环境,然后通过蜂鸣器来判断温度的偏差,软件流程分别如图5-3、5-4所示。
图5-3 温度控制软流程
图5-4 报警电路软件流程
5.1.4液晶控制软件流程
在设计中,通过液晶显示模块进行温度显示,液晶温度显示软件流程如图5-5所示。
图5-5 温度显示软件流程
5.2 程序编译[8-9]
通过前面各功能模块描述,分别写出各单元模块程序。采用模块化设计,总程序可参见附录所示。通过Keil uVision2软件编译、调试,在调试好程序后,生成一个Intel HEX文件,将此文件下载到EPROM或编程器中,实现系统功能。
首先运行Keil uVision2软件,创建一个项目文件载入项目。然后,从Project中Select Device Target选项为项目选择单片机P89V51RD2,如图5-6所示。
图5-6 单片机选择
完成单片机选择后,为该项目创建一个新的源文件,输入程序的源代码,因此次采用单片机C语言模块化编程,因此用后缀*.C保存。经编译无误后,注
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