基于单总线的冷库温度监控系统设计
随着时代的进步，人们对冷藏、冷冻食品质量的要求在不断提高。而食品外观及营养成分的变化与冷藏、冷冻温度密切相关。不同的食品有其相应的最佳冷藏或冷冻温度;不同的保存时间则要求设置不同的保存温度。因此，研制一个切合实际需要的冷库温度监控系统显得十分必要。
本文以单总线技术为基础，采用计算机串口、单总线和串口的协议转换芯片ds2480b、单总线数字化温度传感器ds18b20，设计了单总线温度检测网络。该系统能满足各类冷藏、冷冻食品的实际需要，节省电力和人力，并具有温度报警、数据存储、绘制动态和历史温度曲线、修改传感器数据等功能，能有效提高冷库运行效率，具有较高的实用价值。
1 冷库温度监控系统组成
系统主要由ds18b20数字式温度传感器模块、单片机模块、rs-485传输总线模块、rs-485/rs-232转换接口模块、上位pc机显示和控制模块五个部分组成，如图1所示。温度数据由ds18b20采集后送入下位机at89c52，变换成rs-485格式后用485总线进行远距离传送，上位机通过rs-232接口接收温度数据。控制信息也通过同一通道进行反向传送。
2 冷库温度采集系统硬件设计
2.1 冷库温度检测采集电路的设计
at89c52是一种低功耗、高性能cmos8位微控制器，具有8k在系统可编程flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位cpu和在系统可编程
flash，相当的灵活有效。
ds18b20采用直接vcc供电方式。电源电压和单片机电源相同。其中ds18b20采集到的数据经过一根数据线传输到单片机，单片机对ds18-b20进行的读/写操作也通过该引脚实现。由于设计需求每个冷库要放置5个温度测量点，所以一根单总线上接5个温度传感器，测出5个温度数据，由pc上位机软件部分求出平均值作为冷库的温度。如图2所示。
2.2 rs-485总线及其与单片机的接口电路的设计
在下位单片机和上位pc机之间加入了485总线，在单片机系统中使用max485芯片，完成单片机ttl电平到rs-485电平之间的转换。在总线
末端接一个匹配电阻。吸收总线上的反射信号，使得正常传输信号无毛刺。只要在rs-485总线上同时并联上多个冷库温度测量系统电路，就能同时对多个冷库进行实时监控。
2.3 rs-232/rs-485转换器电路的设计
本系统采用的是将rs-232接口转换成rs-485接口，再在单片机和pc机之间加入rs-485总线。采用rs-485进行长距离、高速的串行异步通信。只需要将ttl电平的串行接口通过芯片转换为rs-485串行接口。本系统采用max485芯片来完成这种转换。对于pc机现有的rs-232接口，系统中利用一片max485芯片和max232芯片组成的转换电路来实现rs-485电平与rs-232之间的转换。此转换电路一边与rs-232标准9针接口相连，另一边与rs-485总线相连。如图3所示。从而使得数据可以很好的传到上位机。
3 冷库温度采集子软件设计
本系统采用单总线器件设计，虽然硬件电路设计简单，但要以复杂的软件作为代价，软件的编写要严格遵守单总线协议，否则易错误。温度采集子程序流程图如图4所示。
4 结束语
冷库温度监控系统采用ds18b20进行测温，利用单片机at89c52进行温度控制，能够实现温度控制在-55～+125℃之间，从而实现温度的实时采集、显示与控制功能，是一种比较理想的智能化控制系统。适合通信距离为几十米到上千米rs-485串行总线采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。应用rs-485可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。同时，系统扩展性强，温度监测点增加时，无论是在系统中添加温度传感器、还是添加数据采集器均可以直接挂接。而且系统测温更加精确，多点测温避免了局部温度当成整体温度的错误。总之，系统以图形方式显示各库房以及各监测点的实时温度，便于与现场对应，具有较高的使用价值。
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系统主要由ds18b20数字式温度传感器模块、单片机模块、rs-485传输总线模块、rs-485/rs-232转换接口模块、上位pc机显示和控制模块五个部分组成，如图1所示。温度数据由ds18b20采集后送入下位机at89c52，变换成rs-485格式后用485总线进行远距离传送，上位机通过rs-232接口接收温度数据。控制信息也通过同一通道进行反向传送。
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2.2 rs-485总线及其与单片机的接口电路的设计
在下位单片机和上位pc机之间加入了485总线，在单片机系统中使用max485芯片，完成单片机ttl电平到rs-485电平之间的转换。在总线
末端接一个匹配电阻。吸收总线上的反射信号，使得正常传输信号无毛刺。只要在rs-485总线上同时并联上多个冷库温度测量系统电路，就能同时对多个冷库进行实时监控。
2.3 rs-232/rs-485转换器电路的设计
本系统采用的是将rs-232接口转换成rs-485接口，再在单片机和pc机之间加入rs-485总线。采用rs-485进行长距离、高速的串行异步通信。只需要将ttl电平的串行接口通过芯片转换为rs-485串行接口。本系统采用max485芯片来完成这种转换。对于pc机现有的rs-232接口，系统中利用一片max485芯片和max232芯片组成的转换电路来实现rs-485电平与rs-232之间的转换。此转换电路一边与rs-232标准9针接口相连，另一边与rs-485总线相连。如图3所示。从而使得数据可以很好的传到上位机。
3 冷库温度采集子软件设计
本系统采用单总线器件设计，虽然硬件电路设计简单，但要以复杂的软件作为代价，软件的编写要严格遵守单总线协议，否则易错误。温度采集子程序流程图如图4所示。
4 结束语
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