基于RS232实时在线多点温度测控系统的设计

【摘要】温度是工业对象中的主要被控参数之一，本文介绍了多点温度检测控制系统，基于高性能的加强型8位MCS-51系列单片机AT89C51RC，采用数字温度传感器DS18B20进行单总线式多点测温，具有一定的智能化，既可进行现场自动控制，也可通过全双工RS-232通信接口实现联网通信，以便于对参数进行设置及获得更高点数的控制。同时为了现场及远程调试的方便，本系统还具有手动、自动切换功能，现场设置有一个小键盘，可方便进行各种参数的输入处理，系统能够同时控制8路设备的加热或降温。
　　【关键词】多路测控仪；在线实时控制；串行通信；Proteus；单片机
　　自二十世纪七十年代单片机问世以来，以其具有高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠的特点，在智能仪表、家用电器和实时工业控制等控制应用领域得到广泛应用。特别是单片机在线控制应用，不仅仅限于其广阔范围以及所带来的经济效益上，更重要的还在于从根本上改变着传统控制系统设计思想和设计方法。随着社会经济的发展，我国的传统农业也向设施农业转变，温室大棚也向着自动化、智能化转变。本文以温室大棚的温度检测控制为研究对象，实现8点温度监测、温度范围为-30℃～+128℃的可调可控，同时可选择手动或自动操作来进行现场或远程在线的实时测控及8点设备的加热或降温，以达到温度适宜、均匀。
　　一、总体设计方案的选择
　　1.系统的总体结构框图（见图1）
　　2.功能主件的选择
　　1）AT89C51RC单片机
　　如图2，该微处理器采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产的低功耗、高性能CMOS 8位单片机，兼容标准MCS-51指令系统，引脚兼容80C51和80C52芯片，32k Bytes Flash只读程序存储器（ROM），512 Bytes内部数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，内置时钟振荡器及可反复擦写1000次的常规烧写的Flash存储器；AT89C51RC单片机功能强大，开发成本低，可为多种高性能低价位的系统控制开发应用提供保障。
　　2）DS18B20可组网数字温度传感器
　　DS18B20（图3）的温度检测与数字数据输出集成在一个芯片之上，内有64位激光ROM、温度传感器、非易失性温度报警触发器TH和TL等三个主要数字部件，封装形如一只三极管，三个端口分别为地线GND、单数据总线DQ、电源电压VDD，每一个DS18B20固化了一个唯一的64位序列号，外围电路简单，易识别控制，抗干扰力强，测温范围从-55℃到+125℃，