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用單片機實現溫度遠程顯示摘 要：文章介紹了用AT89S8252單片機的串行接口與智能溫度巡回檢測儀（XJ-08S）通過RS—485總線相互通訊實現熱水溫度遠程顯示的一種低成本解決方案，內容涉及RS—485總線通訊、單片機驅動數碼管顯示、數據轉換以及鍵盤處理軟硬件設計等內容。關鍵詞：單片機 RS—485總線 數碼管顯示 數據轉換 鍵盤處理一、前 言目前檢測溫度一般采用熱電偶或熱敏電阻作為傳感器，這種傳感器至儀表之間一般都要用專用的溫度補償導線，而溫度補償導線價格很貴，并且線路太長也會影響測量精度。在實際應用中往往需要對較遠處（1KM左右）的溫度信號進行監視。現有的解決方案有很多，例如：1、 在現場用智能儀表對溫度信號進行測量，用計算機作上位機與智能儀表進行通訊來實現遠程溫度監測（采用這種方案要增加計算機設備及相關計算機軟件）。2、 NCU+DDC實現遠程溫度監測。用兩個DDC，一個安裝在現場測量溫度，另一個安裝在監視地，兩個DDC通過NCU進行通訊從而實現遠程溫度監測。但以上方案都存在成本高的問題，有沒有低成本的解決方案呢？其實，在單片機應用日益廣泛的今天，完全可以用單片機以極低的成本來實現遠程溫度監測。二、問題的提出我單位管理的鍋爐房同時給兩棟建筑物內的兩家酒店供應蒸汽，由安裝在兩棟建筑物地下室的熱交換器進行熱交換后產生熱水送給客房。從鍋爐房至兩個熱交換站的距離分別約600米，值班人員要不停地奔波于兩個熱交換站與鍋爐房之間進行設備巡視，檢查熱水溫度是否控制在規定的范圍，這樣不僅增加了值班人員的勞動強度，同時也使鍋爐房經常無人(因每班1人值班)。如果能在鍋爐房顯示兩個熱交換站內各熱交換器的熱水溫度，則值班人員僅在熱水溫度異常時才需到各熱交換站檢查設備，這樣便可解決上述問題。我公司曾就此問題找專業公司作過方案，其報價在人民幣１０萬元左右，后因種種原因該項目未實施。經過分析，本人發現可以用單片機+智能儀表以低成本實現溫度遠程顯示，并且經過實驗取得了成功，現將設計方案簡述如下：三、控制要求及解決方案選擇 1、 兩個熱交換站分高低區共安裝有8個熱交換器，正常水溫在45oC至65oC之間；兩個熱交換站與鍋爐房的距離分別為500米和600米左右。2、 要求在鍋爐房能以巡回及定點兩種方式顯示8個熱交換器的熱水溫度，巡回方式以3秒為周期輪流更新及顯示各熱交換器熱水溫度。定點方式時每按上鍵或下鍵一次則顯示上或下一個熱交換器熱水溫度，每3秒自動更新數據一次。3、 根據控制要求選擇單片機+智能儀表的解決方案：用帶通訊接口的智能儀表安裝在現場測量溫度，設計制作一個單片機裝置完成與智能儀表的通訊及數據顯示。四、通訊協議、智能儀表選擇及其參數介紹因熱水溫度信號變化較慢，因而對通信的速度要求不高，對于這種低速率遠距離的通訊選用RS-485總線適宜。RS-485是EIA（美國電子工業聯合會）在1983年公布的新的平衡傳輸標準，是工業界使用最為廣泛的雙向、平衡傳輸線標準接口，它以半雙工方式通信，支持多點連接，傳統驅動器允許創建多達32個節點的網絡，且其具有傳輸距離遠（最大傳輸距離為1200M），傳輸速度快（1200M時為100KBPS）等優點。其連接方法如下圖所示。
上傳時間： 2013-10-12
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RS-232-C 是PC 機常用的串行接口,由于信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL 電路連接。本產品(轉接器),可以實現任意電平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的無源電平轉接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口？采用RS-232-C 接口有何特點？傳輸電纜長度如何考慮？答： 計算機與計算機或計算機與終端之間的數據傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠程傳輸時，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。 在串行通訊時，要求通訊雙方都采用一個標準接口，使不同 的設備可以方便地連接起來進行通訊。 RS-232-C接口（又稱 EIA RS-232-C）是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970 年由美國電子工業協會（EIA）聯合貝爾系統、 調制解調器廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數據終端設備（DTE）和數據通訊設備（DCE）之間串行二進制數據交換接口技術標準”該標準規定采用一個25 個腳的 DB25 連接器，對連接器的每個引腳的信號內容加以規定，還對各種信號的電平加以規定。(1) 接口的信號內容實際上RS-232-C 的25 條引線中有許多是很少使用的，在計算機與終端通訊中一般只使用3-9 條引線。(2) 接口的電氣特性 在RS-232-C 中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關系。即：邏輯“1”，-5— -15V；邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識別低至+3V 的信號作為邏輯“0”，高到-3V的信號 作為邏輯“1”(3) 接口的物理結構 RS-232-C 接口連接器一般使用型號為DB-25 的25 芯插頭座,通常插頭在DCE 端,插座在DTE端. 一些設備與PC 機連接的RS-232-C 接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即“發送數據”、“接收數據”和“信號地”。所以采用DB-9 的9 芯插頭座，傳輸線采用屏蔽雙絞線。(4) 傳輸電纜長度由RS-232C 標準規定在碼元畸變小于4%的情況下，傳輸電纜長度應為50 英尺，其實這個4%的碼元畸變是很保守的，在實際應用中，約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的，所以實際使用中最大距離會遠超過50 英尺，美國DEC 公司曾規定允許碼元畸變為10%而得出附表2 的實驗結果。其中1 號電纜為屏蔽電纜，型號為DECP.NO.9107723 內有三對雙絞線，每對由22# AWG 組成，其外覆以屏蔽網。2 號電纜為不帶屏蔽的電纜。 2. 什么是RS-485 接口？它比RS-232-C 接口相比有何特點？答： 由于RS-232-C 接口標準出現較早，難免有不足之處，主要有以下四點：（1） 接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因為與TTL 電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL 電路連接。（2） 傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率為20Kbps。（3） 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式， 這種共地傳輸容易產生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。（4） 傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為50 英尺，實際上也只能 用在50 米左右。針對RS-232-C 的不足，于是就不斷出現了一些新的接口標準，RS-485 就是其中之一，它具有以下特點：1. RS-485 的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2—6） V 表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2—6）V 表示。接口信號電平比RS-232-C 降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且該電平與TTL 電平兼容，可方便與TTL 電路連接。2. RS-485 的數據最高傳輸速率為10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲干擾性好。4. RS-485 接口的最大傳輸距離標準值為4000 英尺，實際上可達 3000 米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1 個收發器， 即單站能力。而RS-485 接口在總線上是允許連接多達128 個收發器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485 接口方便地建立起設備網絡。因RS-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優點就使其成為首選的串行接口。 因為RS485 接口組成的半雙工網絡，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485 接口連接器采用DB-9 的9 芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口RS485 采用DB-9（針）。3. 采用RS485 接口時，傳輸電纜的長度如何考慮？答： 在使用RS485 接口時，對于特定的傳輸線經，從發生器到負載其數據信號傳輸所允許的最大電纜長度是數據信號速率的函數，這個 長度數據主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長度與信號速率的關系曲線是使用24AWG 銅芯雙絞電話電纜（線 徑為0.51mm），線間旁路電容為52.5PF/M，終端負載電阻為100 歐 時所得出。（曲線引自GB11014-89 附錄A）。由圖中可知，當數據信 號速率降低到90Kbit/S 以下時，假定最大允許的信號損失為6dBV 時， 則電纜長度被限制在1200M。實際上，圖中的曲線是很保守的，在實 用時是完全可以取得比它大的電纜長度。 當使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例 如：當數據信號速率為600Kbit/S 時，采用24AWG 電纜，由圖可知最 大電纜長度是200m，若采用19AWG 電纜（線徑為0。91mm）則電纜長 度將可以大于200m； 若采用28AWG 電纜（線徑為0。32mm）則電纜 長度只能小于200m。
上傳時間： 2013-10-11
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德州儀器 (TI) 處理器幾乎能滿足您所能想到的各種應用需求。我們陣營強大的處理器系列擁有各種價位、性能及功耗的產品可供選擇，能滿足幾乎任何數字電子設計的要求。利用 TI 廣博的系統專業知識、針對外設設計的全方位支持以及隨時可方便獲得的全套軟件與配套模擬組件，您能夠實現無窮無盡的設計方案。德州儀器 2008 年第二季度 數字信號處理選擇指南TI 數字信號處理技術介紹1Ô數字媒體處理器OMAP應用處理器C6000數字信號處理器C5000數字信號處理器C2000數字信號處理器MSP430微控制器音頻汽車通信工業醫療安全監控視頻無線主要特性完整的定制型視頻解決方案低功耗與高性能高性能低功耗與高性能結合高性能與高集成度可實現更環保的工業應用超低功耗達芬奇數字媒體處理器：針對數字視頻而精心優化達芬奇 (DaVinci) 技術包括可擴展的可編程信號處理片上系統 (SoC)、加速器與外設，專為滿足各種視頻終端設備在性價比與特性方面的要求進行了優化。最新的 OMAP™ 應用處理器：最佳的通用多媒體與圖形功能TI 高度可擴展的 OMAP 平臺能夠以任何單芯片組合實現業界通用多媒體與圖形處理功能的最佳組合。最新推出的四款 OMAP35x 器件的目標應用非常廣泛，其中包括便攜式導航設備、因特網設備、便攜式媒體播放器以及個人醫療設備等。最高性能：TMS320C6000™ DSP平臺C6000™ DSP 平臺可提供業界最高性能的定點與浮點 DSP，理想適用于視頻、影像、寬帶基礎局端以及高性能音頻等應用領域。低功耗與高性能相結合：TMS320C5000™ DSP 平臺C5000™ DSP 平臺不僅可提供業界最低的待機功耗，同時還支持高級自動化電源管理，能夠充分滿足諸如數字音樂播放器、VoIP、免提終端附件、GPS 接收機以及便攜式醫療設備等個人及便攜式產品的需求。結合類似 MCU 的控制功能與DSP 的高性能：TMS320C2000™數字信號控制器C2000™ 數字信號控制器 (DSC) 平臺融合了控制外設的集成功能與微控制器 (MCU) 的易用性，以及 TI 先進DSP 技術的處理能力和 C 語言編程效率。C2000 DSC 理想適用于嵌入式工業應用，如數字馬達控制、數字電源以及智能傳感器等。MSP430 超低功耗微控制器平臺TI MSP430 系列超低功耗 16 位 RISC 混合信號處理器可為電池供電的測量應用提供具有終極性能的解決方案。TI充分發揮自身在混合信號與數字技術領域卓越的領先優勢， 推出的MSP430 使系統設計人員不僅能夠同時實現與模擬信號、傳感器與數字組件的接口相連，而且還能實現無與倫比的低功耗。輕松易用的軟件與開發工具對于加速 DSP 產品開發而言，TMS320™ DSP 獲得了 eXpressDSP™ 軟件與開發工具的支持，其中包括Code Composer Studio™ IDE、DSP/BIOS™內核、TMS320 DSP 算法標準以及眾多可重復使用的模塊化軟件等，均來自業界最大規模開發商網絡。配套模擬產品TI 可提供各種配套的數據轉換器、電源管理、放大器、接口與邏輯產品，能夠充分滿足您設計的整體需求。
上傳時間： 2013-10-14
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針對目前現有的無線通信鐵鞋系統在使用過程中出現的問題，提出一種新型的智能鐵鞋設計方案。該系統的拓撲結構由協調器和采集器節點構成，利用ZigBee無線傳感器網絡實現節點間的互聯組網，采用CC2531作為協調器節點的核心控制芯片，CC2530作為采集器的核心控制芯片。此外，采用CC2591作為末端放大器，以提高發射功率，進一步增大傳輸距離(由傳統的75 m提高到1 km以上)。最后，利用VC++和SQL Server 2005實現了控制室鐵鞋檢測控制系統上位機的設計。實踐表明，該系統可靠性高、傳輸距離遠，能滿足現場需求。
上傳時間： 2013-10-14
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應用51單片機為控制核心結合其他的器件設計了一種能連接于CAN總線上的智能節點。通過單片機控制CAN總線控制器SJA1000，并進一步通過CAN總線收發器PCA82C250，實現該智能節點與CAN總線的通信。此外通過對MCS-51單片機的I/O進行相應的擴展，使該智能節點具有了8輸入和8輸出的控制端口。最終完成該智能節點并通過實際測試，驗證了其實用性。
上傳時間： 2014-01-14
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提出了一種基于CAN總線的分布式水下航行器控制器的設計方法，主要描述了其硬件總體設計方案和實現辦法。控制器作為分布式控制系統的一個節點，與其他節點之間以CAN總線連接并形成網絡，相互傳輸數據和控制命令，每個節點都有主控計算機，以實現計算任務的分散化。控制器以基于ARM架構的MCU為控制計算機，搭載隔離模塊、CAN控制器和收發器、數據存儲模塊、I/O接口模塊、RS232模塊等電路。該控制器的特點是體積和功耗小，通訊功能強，可實現智能控制、數據采集處理，故障發現等控制功能。
上傳時間： 2014-12-29
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摘要：基于ATmega128單片機的智能小車控制系統。通過光電編碼器實現對小車速度的測量并將速度值進行bang—bang+PID運算．產生控制直流電機轉速的PWM電壓信號，實現對車速的快速調整和精確控制。小車控制系統還配有避障和灰度傳感器。用于檢測障礙物和地面灰度，實現小車避障和尋跡功能。
上傳時間： 2013-10-29
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介紹了一種基于Freescale MC9S08SH4微處理器和AD7705模/數轉換器的智能傳感器系統設計,給出了系統硬件電路和軟件流程。該系統在普通傳感器上增加了軟件調零、浮點數據處理、多點測量及RS-485雙向通信等功能。工程應用表明,該系統具有測量精度高、結構緊湊、運行穩定、抗干擾能力強等優點。
上傳時間： 2013-10-22
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J-LINK仿真器詳細教程 flash下載操作等
上傳時間： 2013-11-14
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本技術文章將介紹如何運用 NI LabVIEW FPGA 來設計並客製化個人的 RF 儀器，同時探索軟體設計儀器可為測試系統所提供的優勢。
上傳時間： 2013-11-24
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