專利名稱：一種糧庫溫度監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及溫度監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種基于單片機(jī)的糧庫溫度監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
我國是糧食生產(chǎn)大國，也是 糧食消費(fèi)大國，如何保證糧食的儲(chǔ)存安全關(guān)系到人民生活穩(wěn)定、國家穩(wěn)定。安全儲(chǔ)存糧食要求定期抽樣檢查糧庫各點(diǎn)的糧食溫度和濕度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，采取有力的措施，進(jìn)行補(bǔ)救。目前，很多中小型的糧庫還是使用傳統(tǒng)的方法，就是采取定期安排人員抽樣檢查；還有一種方法就是采用溫度傳感器的單片機(jī)測試裝置，利用RS-485總線構(gòu)成主從式多機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，集中監(jiān)控和管理。但是在監(jiān)控范圍較廣、傳輸距離較遠(yuǎn)的情況下，RS-485總線存在傳輸速率較低，抗干擾能力較差，響應(yīng)速度較慢等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種基于單片機(jī)的糧庫溫度監(jiān)控裝置，以在監(jiān)控范圍廣、傳輸距離較遠(yuǎn)的情況下有效監(jiān)控糧庫的溫度。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)解決方案一種糧庫溫度監(jiān)控裝置，其特征在于，包括上位計(jì)算機(jī)、下位單片機(jī)、CAN總線控制器、CAN總線信號(hào)收發(fā)器和至少一個(gè)分位單片機(jī)，所述下位單片機(jī)通過RS232串口與上位計(jì)算機(jī)連接，所述CAN總線控制器與下位單片機(jī)連接，所述CAN總線信號(hào)收發(fā)器與CAN總線控制器連接，所述分位單片機(jī)與CAN總線信號(hào)收發(fā)器連接，所述分位單片機(jī)上連接有至少一個(gè)安裝于糧庫中的溫度傳感器。所述下位單片機(jī)采用AT89C52單片機(jī)。所述分位單片機(jī)采用AT89C52單片機(jī)。所述CAN總線控制器采用SJA1000CAN總線控制器。所述CAN總線信號(hào)收發(fā)器采用PCA82C250單片機(jī)。所述溫度傳感器采用I-Wire總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20。本實(shí)用新型的糧庫溫度監(jiān)控裝置核心技術(shù)是can總線系統(tǒng)，下位單片機(jī)與上位計(jì)算機(jī)通過串口通信；分位單片機(jī)通過can總線系統(tǒng)與下位單片機(jī)機(jī)相連；分位單片機(jī)通過I/O 口與溫度傳感器相連。溫度傳感器得到的溫度值依次經(jīng)過分位單片機(jī)、下位單片機(jī)、串口電路到達(dá)上位計(jì)算機(jī)，上位計(jì)算機(jī)可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測糧庫不同位置的溫度，便于集中管理。該糧庫溫度監(jiān)控裝置具有設(shè)計(jì)布置簡單、測量結(jié)果精確、成本低和效率高的特點(diǎn)。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為下位單片機(jī)與分位單片機(jī)之間的連接結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例 參照?qǐng)D1，本實(shí)施例給出的糧庫溫度監(jiān)控裝置包括上位計(jì)算機(jī)、下位單片機(jī)、SJA1000CAN總線控制器、PCA82C250單片機(jī)和十個(gè)分位單片機(jī)，下位單片機(jī)通過RS232串口與上位計(jì)算機(jī)連接，CAN總線控制器與下位單片機(jī)連接，PCA82C250單片機(jī)與CAN總線控制器連接，十個(gè)分位單片機(jī)分別與PCA82C250單片機(jī)連接，每個(gè)分位單片機(jī)上連接有十個(gè)安裝于糧庫中的I-Wire總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20 ;所述下位單片機(jī)和分位單片機(jī)均采用AT89C52單片機(jī)。上位計(jì)算機(jī)放置在辦公室中；下位單片機(jī)和分位單片機(jī)可以集成為一塊PCB板子，放在辦公室中；溫度傳感器放置在糧庫需要測試溫度的地方。上位計(jì)算機(jī)用于運(yùn)行編寫好的糧庫溫度控制系統(tǒng)軟件，顯示糧庫的溫度和整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；下位單片機(jī)完成與上位計(jì)算機(jī)和分位單片機(jī)的數(shù)據(jù)連接和傳輸控制；分位單片機(jī)用于讀取溫度傳感器的數(shù)據(jù)，控制其與下位單片機(jī)建立連接。Atmel公司生產(chǎn)的AT89C52單片機(jī)，其包含高性能、低功耗的8位微處理器，內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和256bytes的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)。如圖2所示，溫度傳感器采用DALLAS公司生產(chǎn)的I-Wire總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，測量溫度范圍為-55°C 125°C。在-10°C 85°C范圍內(nèi)，測量精度為±0. 5°C，分辨率為程控可調(diào)的O. 5°C O. 06250C ;該傳感器具有唯一的64位ID號(hào)，因此任意多個(gè)DS18B20可以存放在同一條單線總線上。該溫度傳感器有3個(gè)引腳，I腳為地線、2腳DQ為信號(hào)線、3腳VDD為電源線?？刹捎猛饨与娫椿蚣纳╇姺绞健Ｍ饨訂卧褪墙o3腳加+5V直流電，寄生供電就是將3腳VDD接到2腳DQ上，使用信號(hào)線來供電，本實(shí)施例中采用外接電源供電。上位計(jì)算機(jī)RS232串口的電平標(biāo)準(zhǔn)和下位單片機(jī)的TTL電平不一致，上位計(jì)算機(jī)電平標(biāo)準(zhǔn)為-15 -3表示邏輯1，+15 +3表示邏輯0，電壓值通常在7V左右；TTL電平+5V表示邏輯1，0V表示邏輯。因此上位計(jì)算機(jī)與下位單片機(jī)之間要加電平轉(zhuǎn)換電路。MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用+5v單電源供電。9針串口的2、3腳分別接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)，分別與max232的13腳(Rlin)和14腳(Tlout)相連從而實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。如圖2所示，左側(cè)的AT89C52單片機(jī)為下位單片機(jī)，其P30、P31 口分別與max232芯片的12腳(Rlout)和11腳(Tlin)相連，實(shí)現(xiàn)上位計(jì)算機(jī)和下位單片機(jī)的通信；右側(cè)的AT89C52單片機(jī)為分位單片機(jī)，PCA82C250單片機(jī)為CAN總線信號(hào)收發(fā)器，SJA1000為CAN總線控制器，總線控制器通過串行數(shù)據(jù)輸出線(TXO)和串行數(shù)據(jù)輸入線(RXO)連接到收發(fā)器PCA82C250的TXD和RXD引腳，分位單片機(jī)的P30，P31 口分別與PCA82C250單片機(jī)的CANH和CANL相連，即構(gòu)成can總線(兩條線)。Philips生產(chǎn)的SJA1000CAN總線控制器，具有擴(kuò)展的接受緩沖器(64字節(jié)，先進(jìn)先出FIFO);與CAN2. OB協(xié)議兼容；同時(shí)支持11位和29位識(shí)別碼；位速率最高可達(dá)IMbits/s ;支持多種微處理器接口 ；增強(qiáng)的溫度適應(yīng)性。SJA1000主要完成CAN的通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)報(bào)文的裝配和拆分、接收信息的過濾和校驗(yàn)等。PCA82C250單 片機(jī)則是實(shí)現(xiàn)CAN控制器和通訊線路的物理連接，提高CAN總線的驅(qū)動(dòng)能力和可靠性。本實(shí)施例的裝置的工作過程如下初始化程序，為每個(gè)溫度傳感器編號(hào)，并存儲(chǔ)于相應(yīng)的分位單片機(jī)中，便于準(zhǔn)確找到每個(gè)測溫點(diǎn)的位置。上位計(jì)算機(jī)通過RS232接口與下位單片機(jī)主機(jī)通信，發(fā)送指令讀取溫度傳感器的ID，下位單片機(jī)接到指令后，通過can總線，向分位單片機(jī)發(fā)送報(bào)文，經(jīng)過PCA82C250將要讀取溫度的溫度傳感器與分位單片機(jī)相連，分位單片機(jī)立即讀取該溫度傳感器測得的溫度值，并通過can總線發(fā)送到下位單片機(jī)，下位單片機(jī)將溫度值傳遞給上位計(jì)算機(jī)，進(jìn)行顯示，當(dāng)溫度不在規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，上位計(jì)算機(jī)發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)聲，并且顯示出該溫度傳感器的位置。本實(shí)用新型的糧倉溫度控制裝置中所用的各電子元器件均為市售的已知產(chǎn)品，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)效果可實(shí)現(xiàn)各電子元器件的相應(yīng)管腳之間的連接。
權(quán)利要求1.一種糧庫溫度監(jiān)控裝置，其特征在于，包括上位計(jì)算機(jī)、下位單片機(jī)、CAN總線控制器、CAN總線信號(hào)收發(fā)器和至少一個(gè)分位單片機(jī)，所述下位單片機(jī)通過RS232串口與上位計(jì)算機(jī)連接，所述CAN總線控制器與下位單片機(jī)連接，所述CAN總線信號(hào)收發(fā)器與CAN總線控制器連接，所述分位單片機(jī)與CAN總線信號(hào)收發(fā)器連接，所述分位單片機(jī)上連接有至少一個(gè)安裝于糧庫中的溫度傳感器。
2.如權(quán)利要求I所述的糧庫溫度監(jiān)控裝置，其特征在于，所述下位單片機(jī)采用AT89C52單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求I所述的糧庫溫度監(jiān)控裝置，其特征在于，所述分位單片機(jī)采用AT89C52單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求I所述的糧庫溫度監(jiān)控裝置，其特征在于，所述CAN總線控制器采用SJAIOOOCAN總線控制器。
5.如權(quán)利要求I所述的糧庫溫度監(jiān)控裝置，其特征在于，所述CAN總線信號(hào)收發(fā)器采用PCA82C250 單片機(jī)。
6.如權(quán)利要求I所述的糧庫溫度監(jiān)控裝置，其特征在于，所述溫度傳感器采用I-Wire總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種糧庫溫度監(jiān)控裝置。該裝置包括上位計(jì)算機(jī)、下位單片機(jī)、CAN總線控制器、CAN總線信號(hào)收發(fā)器和至少一個(gè)分位單片機(jī)，所述下位單片機(jī)通過RS232串口與上位計(jì)算機(jī)連接，所述CAN總線控制器與下位單片機(jī)連接，所述CAN總線信號(hào)收發(fā)器與CAN總線控制器連接，所述分位單片機(jī)與CAN總線信號(hào)收發(fā)器連接，所述分位單片機(jī)上連接有至少一個(gè)安裝于糧庫中的溫度傳感器。該糧庫溫度監(jiān)控裝置具有設(shè)計(jì)布置簡單、測量結(jié)果精確、成本低和效率高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202362657SQ20112047666
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者李遠(yuǎn)彬, 林小鳳, 馬建新 申請(qǐng)人:長安大學(xué)