温室温度监控系统设计

摘  要

随着温室技术的普及，温室数量不断增多，温室的温度控制成为一个难题。目前应用于温室的温度检测系统大多采用由模拟温度传感器、多路模拟开关、AD转换器及单片机等组成的传输系统。这种温度采集系统需要在温室内布置大量的测温电缆，才能把现场传感器的信号送到采集卡上，安装和拆卸繁杂，成本也高。同时线路上传送的是模拟信号，易受干扰和损耗，测量误差也比较大，不利于控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下，开发一种实时性高、精度高，能够综合处理多点温度信息的测控系统就很有必要。

本课题提出一种基于单片机的总线结构温度测控系统应用于温室的的设计方案，该方案是利用温度传感器将温室内温度的变化，变换成电流的变化，再转换为电压变化输入模数转换器，其值由单片机处理，最后由单片机去控制数字显示器，显示温室内的实际温度。一旦该温度值超过我们预先设定的上、下限，单片机便启动控制装置，进而对温室内温度进行控制。为了能够多通道数据采集和处理，系统采用了一台上位机和多个下位机的集总式结构。上位机采用AT89S51单片机，下位机采用AT89C2051单片机。上位机与下位机之问采用RS485总线通信。其中上位机系统配置液晶显示屏、按键。该测控系统安装简单方便，系统稳定可靠、可维护性好。

关键词: 单片机; RS485总线; 温度传感器; 温度监控; 温室

目  录

摘  要 I

Abstract II

第1章  绪论 1

1.1选题的背景及意义 1

1.2课题研究的主要内容 1

第2章  系统方案设计 2

2. 1系统实现方案的比较 2

2. 1.1传统方案 2

2. 1.2本设计的方案 2

2.2温度传感器的选择 3

2.2.1 DS18B20简介 4

2.2.2 DS18B20的性能特点 5

2.2.3 DS18B20的管脚排列 5

2.2.3 DS18B20的内部结构 6

2.2.3 DS18B20的控制方法 9

2.2.3 DS18B20的测温原理 10

2.3单片机的选择 11

2.3.1单片机概述 11

2.3.2 AT89S51芯片的主要性能 12

2.3.3 AT89C2051芯片的主要性能 12

2.3.4 AT89C2051芯片的管脚说明 13

2.4 串行通信 15

2.4.1 串行接口标准 15

2.4.2 RS-485的特点 17

第3章  系统硬件电路设计 19

3.1 下位机电路设计 19

3.1.1温度采集电路 20

3.1.2 输出控制电路 20

3.2上位机电路设计 20

3.2.1键盘电路 21

3.2.2显示电路 21

第4章  系统软件的设计 23

4.1系统主程序 23

4.1.1 下位机程序 23

4.1.2 上位机程序 24

4.2系统部分程序 24

4.2.1 DS18B20初始化子程序 25

4.2.2 DS18B20读子程序 26

4.2.3 DS18B20写子程序 27

4.2.4 DS18B20定时显示子程序 28

4.2.5 DS18B20温度转换子程序 29

第5章  课题的总结 30

致谢 31

主要参考文献： 32