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温度检测与控制系统

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第 1 章系统方案论证 1

第 2 章系统硬件电路的设计 2

2.1 系统结构框图 2

2.2 智能温度传感器 2

2.3 智能控制器 5

2.4 显示电路设计 9

2.5 键盘电路设计………………………………………………………………...…

…..10

第 3 章系统的软件设计 11

3.1 智能控制器软件设计 11

3.2 后级智能温度检测软件设计 12

3.3 课程设计总结 12

参考文献

第 1 章系统方案论证

电子冷藏箱是由半导体制冷片直接制冷的冷藏装置，出厂前需对冷藏箱的制冷

效果进行检测，在对生产线上的冷藏箱进行温度检测时，由于检测点多，给全

自动在线检测带来不少困难。为此该系统采用了适用于多点分布式温度测量的

单线数字温度传感器 DS1820，其改进型号为 DS18B20。该智能温度传感器

是 DALLS 公司生产的一线传感器，主要体现在 DS1820 是具有内部地址的三

引脚封装（GND、VCC、DATA），多个 DS1820 可以挂接在同一条总线上，

这是称之为“总线型”系统的特征。

设计该系统时，可靠性应放在首位。作为用户最关心的也是其安全，可靠及准

确性。所以，在系统中加装“看门狗”电路，一旦出现问题仍然能重新启动工作。

另外，当总线过长或 DS1820 数量过多时，总线的分布电容增大，从而产生波

形失真，造成测量错误，为此在系统中专门设计了 DS1820 的总线驱动电路，

该电路可使测量总线长度增加到 500 米以上，解决了长线传输问题，这是该系

统的一大特色。

数字温度传感器 DS1820 要求 64bit 地址编码，智能控制器的地址编码储存器

使用了 EPROM，并设计了 DS1820 的地址编码读出和 EPROM 写入程序，使

安装调试和维修维护变得非常方便。

生产现场要求有五条检测线。为进一步减少信息采集线的长度、提高速度、方

便检测人员的观测，每条检测线都设有一台智能控制器，这也是该系统的前级。

将智能控制器的 I/O 线作为连接多个 DS1820 的总线，这是该系统的主要特点。

连线的减少不仅降低了硬件成本，最主要的是提高了系统的可靠性。在系统中

加装“看门狗”电路，一旦出现问题仍能重新启动工作，另外在系统中专门设计

了 DS1820 的总线驱动电路，该电路可使测量总线长度增加到 500 米以上，

解决了长线传输问题。

为了方便信息的管理和用户的观测，该系统设计成两级结构。上面叙述的五台

智能控制器为前级，后级由微机承担。后级通过串行通信接口，从前级得到各

检测点在若干时间段的温度信息，经微机处理后可供用户按各种方式查询、打

印报表，使用方便，形式多样，人机界面良好。

参考文献

1. 冯昭逢编, 《数字电路的逻辑设计》,湖南科学技术出版社

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wpf20080607

2012-04-25

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