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基于单总线的温度实时监控系统(完整资料）
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基于单总线的实时温度监控系统
１引言
基于数字温度传感器构成的实时监控系统确实具有精度高、抗干扰能力强、电路简单等诸多优点,温度传感器得到电缆长度达到几十米都可以正常读取温度数据,并且已经在站长开发的机房安全监控系统中得到了实际考验，那可是要365天从不间断地对机房及相关设备提供实时温度监控。
1.1流程图
本系统软件部分采用Ｄelｐhｉ来实现初始化、数据采集处理、温度报表管理，其主程序的流程图见图1.

图１主程序流程图
本系统软件部分共分为3个部分,分别是：
1）初始化程序。
ａ.设置串行通信波特率；
ｂ．串行通讯方式的初始化;
c．对TO，Ｔ1两个计数器的初始化;
d。中断控制程序的初始化。此外,还负责从E2PROM中调出以前的采样参数,使器件能够以它采样温度数据。
２)当监控到ONTIME1和NTＩME2标记时作相应温度的存储、转换、发送处理。ONTＩMＥ1和NTIME2的标记主要有定时电路决定，当到达采样间隔时，做出相应的处理。
３)采用动态显示方式即时显示温度,以节省电路规模,使得整个系统的体积变小。

2硬件电路设计
在硬件电路设计时，应着重考虑电子器件的供电方式，以及对器件的限压和限流保护。因为本次设计要求利用单总线技术,所以可以考虑使用寄生供电方式。设计的电路图如下。

图２基于单总线的温度实时监控系统硬件电路总图
2.1软件设计
2．1.１设计窗体
本次设计要求软件的可视化窗体中包含实时温度显示、数据记录、存储管理和ROM数据,并且能将测得的数据保存到指定的数据库中。窗体界面如下。

（a）温度计

（b)存储管理

（c）数据记录

（d）存储管理

(ｅ)ＲOＭ数据
图3窗体界面
实时温度显示中可以看到当前室温，并且可以显示摄氏温度和华氏温度.数据记录包含温度曲线和温度日志,可以显示一天内的温度变化曲线。存储管理和ROM数据用来对数据库中已经保存的温度数据进行管理,如删除、转移等操作.
３元器件的选择
3．1主要元器件知识
3.1.1DS18Ｂ２0
ＤＳ18B２0是DALLＡS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TＯ-９2小体积封装形式；温度测量范围为-５5℃～+1２５℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达０．0625℃，被测温度用符号扩展的１6位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生;多个ＤS1８B２0可以并联到3根或2根线上,只需一根端口线就能与诸多DＳ18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18Ｂ２0非常适用于远距离多点温度检测系统.1）DS18B20的内部结构
DＳ1８B20内部结构如图5所示，主要由４部分组成：６4位ＲOM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B２0的管脚排列如图7所示，DQ为数字信号输入/输出端；GＮD为电源地；VDD为外接供电电源输入端，在寄生电源接线方式时接地，见图5。

图4ＤS18B20的内部结构

图５ＤS18B２０的管脚排列
ＲOM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18Ｂ2０的地址序列码，每个DS１８B20的64位序列号均不相同。64位ROＭ的排的循环冗余校验码（ＣRC＝X8+X5+X4+1）。ROM的作用是使每一个ＤS１8B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DＳ１8B20的目的。
DS1８Ｂ２0中的温度传感器完成对温度的测量，用１6位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以０.0６２5℃/LSＢ形式表达，其中S为符号位。例如+125℃的数字输出为07Ｄ０H,+25.0625℃的数字输出为０191H，-25。0625℃的数字输出为FＦ6ＦH,－５5℃的数字输出为FC9０H。
高低温报警触发器TH和ＴL、配置寄存器均由一个字节的EＥPRＯＭ组成，使用一个存储器功能命令可对ＴH、TL或配置寄存器写入.其中配置寄存器的格式如下：
0R1Ｒ０１1111MSBLＳB
R１、R0决定温度转换的精度位数：R1R0=“00”，９位精度,最大转换时间为93。７5ms;R1R０=“0１”，10位精度，最大转换时间为１87.５ms；R１R0＝“１0”，１1位精度，最大转换时间为375ms;R1R0＝“11”,12位精度，最大转换时间为750ｍs;未编程时默认为１２位精度。高速暂存器是一个９字节的存储器.开始两个字节包含被测温度的数字量信息；第3、4、５字节分别是TH、ＴL、配置寄存器的临时拷贝,每一次上电复位时被刷新;第6、7、８字节未用,表现为全逻辑1；第9字节读出的是前面所有8个字节的CRC码，可用来保证