下图 1 所示电路是AT89S51单片机的控制电路。

图 1 单片机控制电路

该电路中P1。0、P1。1、P1。2 三个I/O 口分别与电阻R1、R2、R3串联再连接到发光二极管D1、D2、D3，用来显示温度、湿度、气压传感器的运行状态。P1。7 口和数字温度传感器DS18B20衔接起来，用来感受变电站设备温度信息。湿度传感器555转换电路再和外部中断 INT0 口连接起来，以收集变电站环境湿度数据。气压传感器 PS500与P2。4、P2。5、P2。6、P2。7 四个I/O口连接,用来收集变电站设备中的气压数据。

2。2 单片机与嵌入式平台串口通信模块

本系统传感器采集串口硬件电路设计如图2所示。

图 2 传感器采集串口电路

在这里需注意此传感器采集串口在编辑内核程序时必须关闭此串口的调试性能。

2。3 模块的设计

2。3。1 温度采集模块

温度传感器的设计选择了DS18B20温度传感器。DS18B20 具备以下优点：占用空间小，具有很强的抗干扰能力而且精度比较高，具有特别的单线接口方式，只需一条通讯线就可与微处理器连接。其读写时序和测温原理与DS1820一样，只是温度转换的延迟时间由2s减为750ms，还有就是价格低廉。DS18B20可以测量到的温度在-55至125℃之间，且在-10到85℃之间的误差只有±0。5℃，完美契合监测控制环境温度的要求[8]。该硬件电路图如图 3 所示。

图 3 温度采集模块硬件电路

2。3。2 温度采集模块软件编程

DS18B20 具有非常严格的时序要求，不论是在初始化方面还是读写操作方面。初始化主机就要把总线调整至 480us 还要等候 DS18B20 发出的存在脉冲。DS18B20 会在接收到复位脉冲 15到60us后将总线调整至 60至240us 充当存在脉冲，因此主机要延迟 15到60us 再读取存在脉冲。“读 1”、“读 0”时序和“写 1”、“写 0”时序。这四个读写时序一定要有最低 60us 的延迟且在各个读写时序之间也要有 1us 的恢复时间[9]。文献综述

2。3。3 湿度采集模块

湿度传感器采用的是HS1101电容式湿度传感器。它可以在长时间内保持良好的稳定性，而且延迟短，响应所需时间非常少。电容式湿度传感器直接感应相对温度的变化。湿度的变化可以引起电容值的变化，再把电容值的变动变成电信号传递给控制系统。在 555 振荡电路中放置一个湿敏电容[10]，把电容值变换为电压频率信号后就可以传送到数据采集终端。于是运用了频率输出电路，其设计电路图如图 4 所示。湿度传感器HS1101 的充电回路是由NE555集成定时器与电阻 RH_R1、RH_R2相连接再与湿敏电容 HS1101共同组成，而HS1101的放电回路是由NE555 的引脚 7 端经晶体管对GND短路组成的。

图 4 湿度采集模块硬件电路

2。3。4 湿度采集模块软件编程

湿度传感器不能直接采集湿度信息，而是通过检测信号调理电路的频率信号间接实现的。检测频率的方法是由外部中断 0 来统计频率脉冲的数量，频率信号就是在1S 钟内计数的脉冲个数；定时器 0 用来精确定时 1S 钟。

2。3。5 气压采集模块

本系统运用PS500压力传感器来监测变电站环境气压。采用PS500 型压力传感器具有低功耗、高性能的优点，其稳定性好并且价格比较便宜。PS500 型压力传感器不能直接测量气压信息，我们要把其输出模拟信号转换成数字信号才能完成大气压力的测试。于是本文选用了AD7715作为A/D 转换芯片。其电路图设计如图 5 所示。图中稳压管利用可变电阻的分压提供了基准源。引脚SCLK、DRDY、DOU、TDIN分别与I/O口P2。4、P2。5、P2。6、P2。7连接在一起。引脚AIN（+）连接输入的模拟信号，就是采样反馈电压，引脚AIN（—）连接GND。待输出的电流没有波动时，PS500输出的数据就是ADC 的采样值，经过处理后再传送到信息系统。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-