【畢業(yè)學(xué)位論文】（Word原稿）基于1-Wire總線(xiàn)溫度采集裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用

學(xué)校代號(hào) 10532 學(xué) 號(hào) 分 類(lèi) 號(hào) 密 級(jí) 公開(kāi) 工程 碩士學(xué)位論文 基于 1線(xiàn) 溫度 采集 裝置 的 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué)位申請(qǐng)人姓 名 培 養(yǎng) 單 位 電氣與信息工程學(xué)院 導(dǎo)師姓名及職稱(chēng) 副 教授 高級(jí)工程師 學(xué) 科 專(zhuān) 業(yè) 電子與通信工程 研 究 方 向 嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用 論文提交日期 2013 年 12 月 20 日 學(xué)校代 號(hào) ： 10532 學(xué) 號(hào) ： 級(jí) ： 公開(kāi) 湖南大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 基于 1線(xiàn)溫度 采集 裝置 的 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué)位申請(qǐng)人姓 名 ： 導(dǎo)師姓名及職稱(chēng) ： 副教授 高級(jí)工程師 培 養(yǎng) 單 位 ： 電氣與信息工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 名 稱(chēng) ： 電子與通信工程 論文提交日期 ： 2013 年 12 月 20 日 論文答辯日期 ： 2013、 12 答辯委員會(huì)主席 ： of 008 A in of in u 2013 基于 1線(xiàn)溫度采集裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) I 湖 南 大 學(xué) 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其它個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本系統(tǒng)的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān) 。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送 交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 本學(xué)位論文屬于 1、保密 ，在 _年解密后適用本授權(quán)書(shū)。 2、不保密 。 (請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打 “”) 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 工程碩士學(xué)位論文 要 糧 倉(cāng) 、集體農(nóng)莊 等一些重要場(chǎng)地 的安全是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的 戰(zhàn) 略大事 , 溫度檢測(cè)是其中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)， 國(guó)家每年都為此投入大量的人力和物力。由于 它們 通常 距離 一般都較 長(zhǎng) 或 相 隔 的 位置相對(duì)分散 ,溫度測(cè)試點(diǎn)較多 ,當(dāng) 采用人工檢測(cè)溫度 時(shí)工作量極大 、 效率低下 、 監(jiān)測(cè)時(shí)容易漏檢 且 檢測(cè)周期較長(zhǎng)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展特別是現(xiàn)代電子技術(shù)的進(jìn)步 ,近些年來(lái)有關(guān) 溫度檢測(cè)方面的智能化 設(shè)備 大量涌現(xiàn) ， 本文給出了一種溫度 檢測(cè) 的設(shè)計(jì)方案。 該項(xiàng)目的整個(gè)系統(tǒng)包括 主機(jī) 系統(tǒng)和各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的 從機(jī) 監(jiān)控終端兩個(gè)部分。本論文主要討論 監(jiān)控終端 基于 1度 采集 裝置 的開(kāi) 發(fā)過(guò)程。 溫度采集 裝置 主要由 溫度采集模塊 、 主控 模塊 、 上傳 通信模塊、顯示模塊 等 部分組成。主控制模塊主要由高性能、超低功耗的 片機(jī) 完成 ,具有較高的性?xún)r(jià)比和很強(qiáng)的處理能力 。 溫度 采集模塊采用 1 約 I/O 資源 ,檢測(cè)點(diǎn)可擴(kuò)充性很強(qiáng)。并且 部集成了 A/D,可向 (數(shù)字信號(hào) ),從而大大提高了傳感器傳輸?shù)木嚯x和抗干擾能力。 上傳 通信模塊主要由 線(xiàn)及 端收發(fā)器組成 ，可 使集中 器 （主機(jī)） 與 主控模塊 （從機(jī)） 進(jìn)行數(shù)據(jù) 交互 。本裝置 中 現(xiàn)場(chǎng)的 溫度 數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)傳感器采集之后 ， 經(jīng) 1線(xiàn)傳輸， 交由 主控模塊 進(jìn)行處理 ,處理后的數(shù)據(jù)由各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的顯示系統(tǒng)實(shí)時(shí)的顯示出來(lái)。并定時(shí) 通過(guò) 上傳 通信模塊 向 集中器 （主機(jī)）進(jìn)行 通信 ,對(duì)所采集的 溫度 數(shù)據(jù)進(jìn)行集中上傳 至上位機(jī) 。系統(tǒng)還設(shè)置有溫度的上下限控制 ,當(dāng)溫度超限時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警提示。 本監(jiān)控終端經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地測(cè)試 ,運(yùn)行良好 ； 并具有通信可靠、投資少利于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn) 。 檢測(cè)精度較高 ,能很好的滿(mǎn)足了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求 。 并且具有很好的適應(yīng)性 ,稍加改造也可應(yīng)用于其他無(wú)線(xiàn)監(jiān)控的場(chǎng)合 。 關(guān) 鍵詞 ： 1線(xiàn) ； 度傳感器 ； 片機(jī) ； 線(xiàn) ；總線(xiàn)收發(fā)器 于 1線(xiàn)溫度采集裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) or of is to to s a of is or a of of in in a of of of of is of is on ， be ， A/D CU is In 1 by in 程碩士學(xué)位論文 IV to to to on of of be to a be to 1us 于 1線(xiàn)溫度采集裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 目 錄 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 . I 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) . I 摘 要 . . 一章 緒論 . 1 究的 背景 . 1 究目的和意義 . 1 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 . 2 種傳統(tǒng)溫度采集方法 . 3 文的組織結(jié)構(gòu) . 4 第二章 1線(xiàn)溫度采集裝置總體設(shè)計(jì) . 5 通道溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述 . 5 . 6 度采集模塊 . 6 度傳感器的選擇 . 6 . 7 . 8 . 9 信總線(xiàn)的選擇 . 9 . 10 端收發(fā)器 . 10 控模塊 . 11 處理器的選擇 . 11 . 13 示 及報(bào)警模塊 . 13 示模塊 . 13 警模塊 . 14 章小結(jié) . 14 第三章 1線(xiàn)溫度采集裝置硬件設(shè)計(jì) . 15 . 15 度采集模塊電路設(shè)計(jì) . 16 . 16 . 17 度采集模塊電路 . 19 口保護(hù)電路 . 20 控模塊電路設(shè)計(jì) . 21 片機(jī)的引腳及功能 . 21 4. 22 控模塊電路 . 23 傳通信模塊電路設(shè)計(jì) . 24 . 24 . 26 傳通信模塊電路 . 27 工程碩士學(xué)位論文 . 27 碼管接線(xiàn)方式 . 28 示電路 . 28 鍵及報(bào)警模塊的設(shè)計(jì) . 29 源電路 . 30 章小結(jié) . 30 第四章 1線(xiàn)溫度采集裝置軟件設(shè)計(jì) . 31 . 31 件總體設(shè)計(jì) . 35 統(tǒng)初始化軟件設(shè)計(jì) . 37 行口數(shù)據(jù)收發(fā)測(cè)試 . 37 行口設(shè)置 . 37 度數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì) . 38 傳通信軟件設(shè)計(jì) . 42 示軟件設(shè)計(jì) . 44 章小結(jié) . 46 第五章 仿真與測(cè)試 . 47 口通信功能測(cè)試 . 47 度數(shù)據(jù)采集功能測(cè)試 . 53 章小結(jié) . 55 總結(jié)與展望 . 56 致 謝 . 57 參考文獻(xiàn) . 58 附錄 A 電路圖 (1) . 59 附錄 B 電路圖 (2) . 60 附錄 C 攻讀學(xué)位期間 所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄 . 61 基于 1線(xiàn)溫度采集裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 1 第一章 究 的背景 隨 人們的日常生活、工業(yè)制造、制冷等領(lǐng)域，溫度作為當(dāng)前環(huán)境的重要因素之一，被人們廣泛的作為參考因素來(lái)使用， 從而保證各項(xiàng)工作的正常運(yùn)行，如火災(zāi)報(bào)警、溫室或 集體農(nóng)莊 中溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、冷庫(kù)溫度的調(diào)節(jié)等，因此以溫度參數(shù)為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)的溫度 控制系統(tǒng)被廣泛開(kāi)發(fā)和使用。 糧倉(cāng) 、集體農(nóng)莊 等一些重要場(chǎng)地 在長(zhǎng)期運(yùn)行后，往往由于有電流的渦流效應(yīng)或某些部位老化 等 現(xiàn)象，如 果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)采取措施，將使溫度將會(huì)快速增加，極易引起損壞或火災(zāi)等。 使用傳統(tǒng)意義上的溫度 電路 采集溫度信息， 不但采集精度低，實(shí)時(shí)性差，而且操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度高 ，不利于廣泛的推廣。此外由于環(huán)境因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)難以采集的問(wèn)題， 特別是在工廠(chǎng)、 礦下及偏遠(yuǎn)地區(qū) 等現(xiàn)場(chǎng)，工作人員不能長(zhǎng)時(shí)間停留在現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)察和采集溫度，就需要實(shí)現(xiàn)能夠?qū)?溫度 數(shù)據(jù)采集并將其傳送到一個(gè)地方集中進(jìn)行處理，以節(jié)省人力、提高效率，但這樣就會(huì)出現(xiàn) 數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題，由于 測(cè)驗(yàn)點(diǎn)比較多 、需要傳輸數(shù)據(jù)多，使用傳統(tǒng)方法容易造成資源浪費(fèi)而且可操作性差，精度不高，這都在不同程 度上限制了工作的進(jìn)行和展開(kāi)。因此，高精度、低成 本 ，實(shí)時(shí)性好的溫度控制系統(tǒng) 急需人們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)。 市場(chǎng)決定技術(shù)，技術(shù)引導(dǎo)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，在這樣的環(huán)境下，與溫度控制相關(guān)的電子類(lèi)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。隨 著單片機(jī)技術(shù)及 1線(xiàn)技術(shù)的日益成熟，應(yīng)用范圍的逐漸擴(kuò)大。以單片機(jī)為核心、 以溫度傳感器 1線(xiàn)作為采集前端 的 溫度 控制系統(tǒng) ， 通過(guò) 線(xiàn)集中傳遞相關(guān)數(shù)據(jù)， 逐漸應(yīng)用到生活中的很多方面，這不僅克服了溫度控制系統(tǒng)中存在嚴(yán)重時(shí)延，節(jié)省了人力，提高了采樣頻率，而且在很大程度上提高了控制效果和 控制精度。 究 目的和意義 進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)，溫度 采集 系統(tǒng)已逐步走向復(fù)合型和智能化， 溫度作為其中的重要參數(shù)，其測(cè)量的準(zhǔn)確性 對(duì)提高系統(tǒng)的正確性 、實(shí)時(shí)性 是很重要的，研究和設(shè)計(jì)高性能的溫度控制系統(tǒng)具有非常重要的意義 。 而其中最重要的組成 器件為 單片機(jī)及 1線(xiàn) ，它們的性能出在直接影響到了采集溫度數(shù)據(jù)的精度和 傳輸數(shù)據(jù)的 時(shí)效性。 現(xiàn)如今， 單片機(jī) 正迅速朝著高精度、高可靠性及安全性等高科技的方向發(fā)展，提高溫度傳感器測(cè)溫精度和分辨力 及 1線(xiàn)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化，增強(qiáng)其可靠性及安全性設(shè)計(jì)，以成為 當(dāng)前要解決的主要問(wèn)題。 工程碩士學(xué)位論文 2 本論文根據(jù)控制要求 開(kāi)發(fā)出基于 1線(xiàn)溫度采集 裝置 。采用本套 裝置 ，能夠?qū)崿F(xiàn)以較低的投資，較少的 監(jiān)控 人員，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔、有效、定時(shí)、準(zhǔn)確的跟蹤 電線(xiàn)電纜溫度 的運(yùn)行狀態(tài)，從而也替代繁雜、低效的 監(jiān)控 工作。這對(duì)提高 電線(xiàn)電纜的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性 是極其重要的 。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 溫度控制，在自動(dòng)化控制中占有非常重要的地位。 單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用給現(xiàn)代工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域帶來(lái)了一次新的技術(shù)革命。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)ψ詣?dòng)控制系統(tǒng)控制精度、響應(yīng)速度、系統(tǒng)穩(wěn)定性與自適應(yīng)能力的要 求越來(lái)越高， 被控對(duì)象或過(guò)程的非線(xiàn)性、時(shí)變性、多參數(shù)點(diǎn)的強(qiáng)烈 耗合、較大的隨機(jī)擾動(dòng)、各種不確定性以及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試手段不完善等，使得難以 按數(shù)學(xué)方法建立被控對(duì)象的精確模型得以解決。 隨著電子技術(shù)的日趨成熟，電子類(lèi)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。電子技術(shù)以及應(yīng)用需求的發(fā)展使得單片機(jī)技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，在高集成度、高速度、低功耗以及高性能方面取得了很大的進(jìn)展。以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)被廣泛使用，現(xiàn)代自動(dòng)控制越來(lái)越朝著自動(dòng)化、智能化發(fā)展，在很多自動(dòng)控制系統(tǒng)中都用到了工控機(jī)、小型機(jī)、甚至是巨型處理機(jī)。 然而其運(yùn)行速度快，內(nèi)存需 求大，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量大的要求使得它的開(kāi)發(fā)維護(hù)成本很高 。 在很多的小型系統(tǒng)中，用成本低廉的單片機(jī)控制小型的 ， 不需要大量 復(fù)雜運(yùn)算的系統(tǒng)是非常合適的。 伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)有了更高的飛躍，我們現(xiàn)在完全可以運(yùn)用單片機(jī)對(duì)某 點(diǎn) 進(jìn)行溫度檢測(cè) 與控制 ，而且可以很容易地做到多 通道 的溫度檢測(cè) 與控制 ，片機(jī) 是 宏晶科技 公司 推向市場(chǎng)的一 款 具有 寬電壓 、超低功耗 、速度快 的單片機(jī)，自問(wèn)世 起 ，由于它的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，成為許多電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不二選擇，超低功耗不僅延長(zhǎng)了設(shè)備電池的使用時(shí)間，降低了企業(yè)成本，同時(shí)并辟了全新的 服務(wù)，為消費(fèi)者帶來(lái)豐富的節(jié)能選擇。 不僅如此，隨著“信息時(shí)代”的到來(lái)，傳感器技術(shù)得到了顯著的提高，應(yīng)有領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，對(duì)其要求出 出越來(lái)越高，需求越來(lái)越迫切。傳感器技術(shù) 已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。 由于傳感器能將各種信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，使得人們可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量、信息處理和自動(dòng)控制等操作，但是它們都不同程度的存在溫漂和非線(xiàn)性等不足，因此，不僅必須掌握各類(lèi)傳感器的結(jié)構(gòu)、原理及其性能指標(biāo)，還必須懂得傳感器只有經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)慕涌陔娐氛{(diào)整才能滿(mǎn)足信號(hào)的處理、顯示和控制要求，而且只有通過(guò)對(duì)傳感器 應(yīng)用實(shí)例的原理和 智能傳感器實(shí)例的分析了解，才能 將傳感器與信息通信基于 1線(xiàn)溫度采集裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 3 和信息處理結(jié)合起來(lái)，才能適應(yīng)傳感器的生產(chǎn)、研制、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用；另一方面，傳感器的被測(cè)信號(hào)來(lái)自于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，每個(gè)領(lǐng)域都在為了 改革生產(chǎn)力、提高功效。開(kāi)發(fā)研制適合應(yīng)用的傳感器。于是種類(lèi)繁多的新型傳感器及 傳感器系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。溫度傳感器是其中重要的一類(lèi)傳感器，發(fā)展速度快，應(yīng)用范圍廣，并且具有很大潛力。單總線(xiàn)數(shù)字溫度摶感器 美國(guó) 司生產(chǎn)，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。兩種驅(qū) 動(dòng)模式的設(shè)計(jì)使得它的 耗電量可以很小，串行傳輸數(shù)據(jù)，傳輸距離遠(yuǎn)；溫度測(cè)量范圍廣，精度高，可根據(jù)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)精度的變換。 隨著檢測(cè)點(diǎn)的急刷增加，怎樣將 大量 數(shù)據(jù) 集中、 快速、有效 的 傳輸?shù)街鳈C(jī) ，用來(lái)實(shí)現(xiàn)多 通道 溫度數(shù)據(jù)的循環(huán)顯示和指定某一點(diǎn)溫度的顯示。 由 司的 同提出 線(xiàn)的概念居于 考模型，滿(mǎn)足了公用事業(yè)儀表的組網(wǎng)及遠(yuǎn)程檢測(cè)與監(jiān)控 系統(tǒng)的需要 ，同時(shí)它還可以滿(mǎn)足遠(yuǎn)程供電或電池 供電系統(tǒng)的特殊要求。 可以在幾公里的距離上連接幾百個(gè)從設(shè)備 。 種傳統(tǒng)溫度采集方法 傳統(tǒng)的 溫度 監(jiān)測(cè)方法包括主要三種：感溫式測(cè)溫系統(tǒng)、 熱敏電阻式測(cè)溫系統(tǒng)和近年來(lái)出現(xiàn)的光纖分布式溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 1、感溫 式測(cè)溫系統(tǒng)：該系統(tǒng)的原理是將感溫 探頭 與 測(cè)試點(diǎn) 平行安放，當(dāng) 測(cè)試點(diǎn)溫度超過(guò)固定溫度值時(shí)，系統(tǒng)就發(fā)出報(bào)警信號(hào)，主要分為普通型號(hào)和模擬式兩種。普通 型感溫 式 系統(tǒng)的缺陷是易 造成破壞性報(bào)警、報(bào)警溫度固定、故障信號(hào)不全 2， 而且系統(tǒng)安裝及維護(hù)工作不夠方便，因此無(wú)法精確定位出是產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)的具體位置。以上方法均無(wú)無(wú)溫度趨勢(shì)分析 3。 2、熱敏電阻式測(cè)溫系統(tǒng)：熱敏電阻式測(cè)溫系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)顯示溫度值，但由于每個(gè) 熱敏電阻都需要獨(dú)立的接線(xiàn)，造成布線(xiàn)復(fù)雜且熱敏電阻易損壞、維護(hù)工作量大；此外傳感器不具備自檢功能，需要經(jīng)常校驗(yàn)。 3、光纖分布式測(cè)溫系統(tǒng)：光纖分布式測(cè)溫系統(tǒng)利用一根光纖充當(dāng)分布式溫度傳感器 ，通過(guò)光纖中傳輸?shù)募す饷}沖產(chǎn)生后向喇曼散射 (度效應(yīng)來(lái)完成對(duì)溫度的測(cè)量，能測(cè)量數(shù)千個(gè)溫度監(jiān)獨(dú)立的測(cè)量 點(diǎn)的溫度。最新的光纖分布式溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能對(duì)于多模光纖，能夠允許光纖回路長(zhǎng)度達(dá)到 12 公里。同時(shí)，溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要智能化的數(shù)據(jù)分析軟件，測(cè)量的同時(shí)要記錄數(shù)據(jù)，利用一些軟件包和數(shù)據(jù)分析包，并結(jié)合系統(tǒng)負(fù)載數(shù)據(jù)，最終使用戶(hù)能夠建立并預(yù)測(cè)沿整 個(gè)線(xiàn)路電纜的運(yùn)行狀況。 工程碩士學(xué)位論文 4 采用光纖分布式溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的好處是可以對(duì)熱點(diǎn)位置進(jìn)行高精度定位，能夠顯示并記錄下溫度變化曲線(xiàn)軌跡，能顯示出線(xiàn)路上熱點(diǎn)的位置。但光纖分布式溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的最大缺點(diǎn)在于設(shè)備成本太高。這種系統(tǒng)在安裝時(shí)就要求能夠確定熱點(diǎn)的位置，但這要依賴(lài)預(yù)先制造的監(jiān)控設(shè)備和光、熱 數(shù)據(jù)處理，就會(huì)需要增加額外的設(shè)備投資，且新增的設(shè)備也會(huì)面臨維修維護(hù)等問(wèn)題。 為了很好的解決上述問(wèn)題，本論文 設(shè)計(jì)了基于 1線(xiàn)的 溫度采集 裝置 。 本裝置 主要由 溫度采集模塊、 上傳 通信模塊、 主控制模塊 、 顯示模塊 等 部分組成 。通過(guò) 1線(xiàn)、 線(xiàn)、 線(xiàn) 三者的有機(jī)結(jié)合， 將溫度數(shù)據(jù)精確采集及集中上傳， 使得本 裝置 與傳統(tǒng)的溫度采集系統(tǒng)比較起來(lái)具有很大的優(yōu)勢(shì)，提高了采集的實(shí)時(shí)性，增強(qiáng)了采集系統(tǒng)的穩(wěn)定性，豐富了溫度采集系統(tǒng)的功能，具有更大的的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益 。 文的組織結(jié)構(gòu) 本 論 文 總共包 括五章，各章主要內(nèi)容如下： 第一章 緒論， 闡述 了研究背景、目的 意義以及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，同時(shí)介紹了線(xiàn) 的工作原理、特性等 。 第 二 章 總體 設(shè)計(jì) ， 介紹了 總體設(shè)計(jì) 的工作原理 ，提出了 總線(xiàn)嵌入式接口設(shè)計(jì)方案 。 第 三 章 硬件電路 ， 介紹了 溫度采集模塊、 主控制模塊 、 上傳 通信模塊、顯示 報(bào)警 模塊 等電路 組成 與構(gòu)建 。 第 四 章 軟件 設(shè)計(jì) ， 產(chǎn)述了 溫度采集模塊、 主控制模塊 、 上傳 通信模塊、顯示模塊 等 部分 軟件思路及設(shè)計(jì) 。 第五章 仿真 與測(cè)試 并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。 基于 1線(xiàn)溫度采集裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 5 第 二 章 1線(xiàn) 溫度 采集 裝置 總體 設(shè) 計(jì) 通道溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述 基于 1溫度 采集裝置 是以 多通道 溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為應(yīng)用背景的，所以與整個(gè)系統(tǒng)的功能需求、組成結(jié)構(gòu)緊密相連。下面，首先對(duì) 多通道 溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)做一個(gè)簡(jiǎn)單的整體介紹 。 多通道溫度 在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是集嵌入式技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、數(shù)字式傳感器于一體的 溫度數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)有效地監(jiān)測(cè)出重要場(chǎng)所 或設(shè)備 的過(guò)熱故障；作為重要場(chǎng)所 或 設(shè)備隱患的預(yù)知維修系統(tǒng)，能在缺陷演化成故障之前及時(shí)有效地發(fā)出報(bào)警，以便工作人員盡早維修，從而有效地防止因 引 短路 而 大面積停產(chǎn) 或損壞 等事故，尤 其是恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)的事故，從而避免這些不良事故帶來(lái)的重大損失。 多通道 溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由上位機(jī)服務(wù)器、數(shù)據(jù)集中器 （主機(jī)） 、 溫度采集器裝置 （從機(jī)） 三部分組成的主從式網(wǎng)絡(luò)。 如圖 首先溫 度 傳感器監(jiān)測(cè)出實(shí)際溫度值、實(shí)時(shí)顯示測(cè)溫值、溫度趨勢(shì)分析、實(shí)現(xiàn)故障即將