基于PC机的总线式温度检测系统研究

论文摘要

温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度检测系统的设计与研究有十分重要的意义。温度是生产过程和科学试验中普遍存在的物理量,许多领域都需要对温度进行监控。本文提出的基于PC机的总线式温度检测系统是采用DS18B20作为温度传感器,以微机作为主控计算机。通过总线驱动器进行电平转换,由RS-232串行通讯线把数据直接传送给PC机,让PC机对所得到的数据进行分析处理,并且应用VB语言编程实现温度的显示。硬件方面是由PC机和单总线驱动器来实现的,DS18B20采集到的温度数据通过总线驱动器传送给PC机,运行在PC机上的编程软件VB利用总线驱动器提供给硬件的接口,对整个单总线驱动器进行操作控制,并且对测量数据进行处理。软件方面主要是通过对系统参数的设置,通信控件的应用,最终实现对DS18B20的控制和温度数据的读取。使用数字温度传感器DS18B20简化了测温器件与单片机的接口电路,从而使硬件电路体积小、连接方便,具有速度快、可靠性高、性价比好、应用性强等特点。PC机实现多种人机对话方式,操作简便,适合现场使用。良好的软件平台,并能自动识别传感器数量,系统维护方便。本系统在测试点与计算机之间建立有效、灵活、低功耗、可靠的通讯方式。实现测试仪器高速、便捷、网络化是当今仪器发展的一个重要方向。所以,基于RS-232总线的多点温度采集系统是一种非常实用的温度采集方式。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 本文研究的背景及意义
• 1.2 国内外的现状
• 1.3 本文研究的内容
• 1.4 本系统构成及功能描述
• 1.5 本文结构
• 第2章 传感器的介绍及其选择
• 2.1 温度传感器的介绍
• 2.1.1 不同接触方式的温度传感器
• 2.1.2 不同输出信号模式的温度传感器
• 2.1.3 四种常见的温度传感器的比较
• 2.2 可编程单总线数字温度传感器DS18B20
• 2.2.1 DS18B20 的功能特点
• 2.2.2 DS18B20 的外形和引脚介绍
• 2.2.3 DS18B20 的测温原理
• 2.2.4 单总线系统
• 2.2.5 单总线信号
• 2.3 本章小结
• 第3章 总体结构及串行通信介绍
• 3.1 系统总体结构
• 3.1.1 系统分析
• 3.1.2 系统方案的确定
• 3.2 串行通信基础
• 3.2.1 异步传输与同步传输
• 3.2.2 串行通信工作模式
• 3.2.3 握手信号
• 3.2.4 通信参数
• 3.3 串行通信接口标准
• 3.3.1 RS-232 串行接口
• 3.3.2 RS-232 电气特性
• 3.3.3 RS-232 接口引脚定义
• 3.3.4 串行通信接口电路标准
• 3.4 本章小结
• 第4章 测温系统的设计
• 4.1 测温系统的硬件设计
• 4.2 测温系统的软件设计
• 4.2.1 测温系统的管理软件设计
• 4.2.2 VB 中串口通信应用
• 4.3 CRC 校验
• 4.3.1 解决DS18B20 通讯误码的方法
• 4.3.2 如何解决误码问题
• 4.3.3 CRC 校验硬件实现
• 4.3.4 CRC 软件实现
• 4.4 ROM 搜索算法
• 4.4.1 ROM 序列号
• 4.4.2 搜索原理
• 4.4.3 搜索算法
• 4.5 本章小结
• 第5章 系统软硬件测试过程
• 5.1 系统硬件测试
• 5.2 系统软件测试
• 5.2.1 DS18B20 的初始化
• 5.2.2 DS18B20 写子程序
• 5.2.3 DS18B20 读子程序
• 5.2.4 DS18B20 主程序
• 5.3 本章小结
• 第6章 关于软件通用性的思考
• 6.1 通用温度检测软件应具有的通用性
• 6.2 通用的温度检测软件基本组成部件
• 6.3 微机通用温度检测系统的设计思考
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间所发表的论文
• 致谢