EEPW论坛

作者：济源职业技术学院 王永康 陈一男 李龙
指导教师：常小明 任艳艳

　　作品简介　　

　　一、开发背景
　　在现代社会中，对温度的检测与控制渗透到了生产、生活的方方面面。小到一般单体发热设备的检测，大到工业流水线控制、环境温度检测、冷库控制等都需要用到对相关设备温度参数的准确检测。能不能设计一种简单易行，操作方便的装置，既满足近距离多路温度检测的需求，又能方便的通过现场总线或无线方式组合一起实现对远距离大范围工况下的温度检测，是我们小组设计本装置的初衷。

　　结构说明：
　　本装置主要由IAP15F2K61S2单片机为核心的CPU板、日历时钟针芯片DS1302板、12864液晶显示板，以及多个DS18B20传感器组成。IAP15F2K61S2型单片机的硬件资源极为丰富，运行速度迅捷，能够很好的胜任数据检测、数据处理、显示及以后可能的远程通讯等功能。由于时间仓促，对日历日期时间的显示没采用开发板PCF8563而采用以前系部竞赛中曾用到的DS1302芯片及其线路板。

　　二、使用说明
　　上电后，首先显示我们小组名单及指导教师后对各功能模块进行检测。通过发光二极管的轮流点亮检测P0口的好坏，通过对数码管显示日历来检测P4口部分管脚的好坏等等。然后进入正常多路温度轮流显示界面。第一行显示当前日期年月日，第二行显示某一路的当前温度，第三行显示某一路对应的上、下限温度值，第四行显示当前时间。显示过程中按下确认/设置键可分别设置某一路的上下限值。SL1为移位键、SL2为确认键。

　　功能说明：
　　(1)实时采样多点温度数据;
　　(2)实时显示采样温度数据的日期(年、月、日)、时间(时、分、秒);
　　(3)方便直观设置各点的上、下限值;
　　(4)温度超限报警。

　　平台选型说明

　　该作品选用的IAP15F2K61S2单片机具有超强抗干扰、超低功耗;在系统中可编程，无需编程器，也无需仿真器，可远程升级;可彻底省掉外部昂贵复位电路，内部集成高可靠复位电路，ISP编程时8级复位门槛电压可选，当然也可以继续用外部复位电路;同时，内部集成高精度R/C时钟，可省掉外部昂贵的晶体时钟。

　　设计说明

　　一、设计思路及方案
　　根据实际生产生活需要想开发出一款既能对近距离多点对象的温度检测，又能方便组网对远距离大范围工况下各种分布式设备检测，基于此一般有如下两种方案。
　　1、由多个DS18B20构成的一线式温度检测装置，该方案的优点在于硬件线路特别简单，成本低。但缺点很多(1)调试非常麻烦。(2)由于单线制传输的固有缺陷，对实时性要求非常苛刻，无谓的增加软件编程难度。(3)在远距离检测时，抗干扰能力差。
　　2、近距离采用单片机巡检、由多个DS18B20构成的多线式温度传感器，在需要远距离控制巡检时，再由上述装置通过现场总线或无线方式组合起来，形成一个集散式的温度测控系统，相对于方案一，本方案更具有通用性，实用性，而且编程调试较为简单，检测点数也尽可能多。加上人性化的中文显示界面，操作方便，控制简单，功能易于扩展。

　　二、方案组成框图　　

　　整个电路由多路温度传感器，按键输入整定，报警电路，中文液晶显示界面以及CPU等模块构成。三路温度传感器接的数据输入端分别是P1.2、P2.3、P2.4管脚上;按键输入整定由两个分别接在P3.0、P3.1管脚上的移位、确认键构成。通过软件的合理设计，仅由两个按键就完成了对各路温度上下限的整定;时钟日历芯片采用DS1302，电路原理和CPU的连线见如图3所示;液晶电路和CPU间采用串行连接方式，节约了硬件资源如图4所示。

　　作品特色

　　本作品具有以下特色功能
　　1、不仅能检测多点温度数据，而且以中文界面将各点温度数据实时形象直观的显示出来，同时将当前日期、时间也显示出来
　　2、能够方便的设置各测控点的温度上、下限值，而且仅由两个按键即可完成所有设置。
　　3、易于扩展功能，鉴于IAP15F2K61S2型单片机的强大功能，特别是在系统编程(ISP)和在应用中编程(IAP)的优良特性，本装置可随着以后的生产生活实践变化，至少在以下各方面易于实现功能扩展：
　　(1)利用该型号单片机大容量的EEPROM可将各点的历史数据作海量存储，方便查询。
　　(2)对光照、湿度等信息进行采样、模数转换，并显示。
　　(3)外加485或CAN总线可实现大范围，远距离的温度检测。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2490