军队油库分布式温度监测系统设计
一、研究背景
现今我军油库信息化建设尚处于全面发展的起始阶段，即由机械化、半机械化油库向信息化油库过渡发展的阶段，立足于当前国内外油库罐区监控技术现状及发展趋势，军用油库储油罐区智能监控系统应基本实现信息采集与控制自动化、信息传输网络化、信息资源可视化、供应保障精确化、罐区安全管理智能化等功能。由于军用储油罐区分布空间范围广，安全防爆要求高，监控点多，布线复杂，自动化系统的水平和垂直集成难度大，投入高，使得我军储油罐区监控主要停留在人工巡检水平，这不仅费时费力，对巡检及业务管理人员素质要求高，而且更大的问题是人工信息获取、处理和利用实时性差。随着油库规模的不断扩大，重大灾难性事故时有发生，特别是易燃、易爆重大事故更是人们关注的焦点。油罐区是油库重大危险源，一旦发生火灾、爆炸等事故，将会造成重大人员伤亡和财产的损失，因此，加强罐区的安全管理和安全监控刻不容缓。油库分布式温度监测系统是软件和硬件相结合的温度监测系统，对罐区油罐的温度参数进行实时监测、以便及时发现事故隐患，并采取措施来避免。
二、设计方案
油库分布式温度监测系统采用智能温度传感器DS18B20和微控制器AT89C51构成温度测量装置，单总线式的智能温度传感器DS18B20能直接输出数字信号，便于单片机处理及控制，节省硬件电路。且该芯片物理化学性很稳定，在0~100℃时，最大线性偏差小于1℃。DS18B20最大的特点之一是采用单总线的数据传输。系统采用RS-485构成的总线型网络系统，采用主从方式进行多机通信。每个从机拥有自己固定的地址，由上位机控制完成系统的每一次通信，下位机负责采集现场温度数据。从上位机出来的数据是带有负逻辑RS-232电平的信号，它经RS-232与RS-485转换模块转换为标准的RS-485电平，各下位机模块经RS-485通信接口电路分别挂接在系统通信总线上。然后在软件上规约上下位机的通信协议即可实现多机通信。其总体设计框图如图所示：
三、硬件设计
油库分布式温度监测系统的硬件电路的设计主要包含两个部分，一部分为温度数据采集硬件电路设计，该部分电路完成采集现场温度数据。另一部分为通信接口电路的设计。采用RS-485通信总线实现PC机与多单片机之间的多机通信，把采集到的数据发送到上位机显示。
1.温度数据采集电路
本次设计温度监测采用的是智能温度传感器DS18B20。DS18B20与单片机AT89C51的接线如图4.4所示，VCC管脚接+5V电压给传感器供电，DQ管脚为数据线与AT89C51的P2.0连接，同时还要接一个4.7千欧的上拉电阻，使数据线在空闲状态下能自动上拉为高电平，GND管脚接地。温度传感器DS18B20将现场被测温度转化为数字信号。
2.RS-485插上科学的翅膀飞作文600字通信接口电路
由于PC机COM口是基于广州有什么特产RS-232的串行通讯口，其电气特性与RS-485不一致，因此需要进行电平转换。一般串口通信中PC端硬件接口的部分是由一块MAX232芯片把PC机串行口
的RS-232电平转换为TTL电平，然后通过MAX487芯片完成RS-232协议到RS-485协议的转换。
在通信过程中，传输线路阻抗不连续或者阻抗不匹配都将会引起信号的反射，反射信号与原信号叠加将导致数据误码率增加甚至无法正常通信。由于现场RS-485网络的通信载体一般采用双绞线，特征阻抗为120欧左右，所以在总线两端的差分端口A与襟的组词B之间接入120欧匹配电阻。另外，当A、B无信号输入时，可能造成接收引脚RO上出现低电平，这会误认为通信帧起始位到来而引起工作不正常。为了避免这种情况发生，需让A端电位高于B端电位，使RO引脚在RS4-85总线不发送期间呈现唯一的高电平，这样单片机不会被误中断而接收到乱字符。通过在A、B接上拉、下拉电阻可解决这个问题。
四、软件设计大学生穿衣
油库分布式温度监测系统的软件设计包含三部分。一部分是温度数据采集程序，该部分的作用是采集现场温度数据。另一部分是通信程序，该部分的作用是初始化单片机，并将数据发送到PC机。最后一部分是显示程序，该部分的作用是接收单片机发送来的数据，经过处理后在PC机上显示出采集到的现场温度。魔兽争霸3冰封王座地图
1.温度数据采集程序设计
本设计中温度监测采用的是智能温度传感器DS18B20。由于DS18B20工作在单总线方式中，数据的读写都是占用同一根线，所以每个操作都必须严格按照时序进行。在测温时首先应设置DS18B20的DQ为高电平（在硬件设计中DQ上拉4.7千欧的电阻，使DQ在空闲状态下能自动上拉为高电平），然后初始化DS18B20，成功后DS18B20接收单片机的命令，为简单起见，跳过ROM命令设置匹配过程，然后发送温度转换指令0X44，经过延时后再次初始化DS18B20，发送跳过ROM命令，发送读出温度指令0Xbe，在成功后启动测温，将温度保存返回。
2.通信程序设计
通信程序的设计主要包含两部分，一部分是单片机串口的初始化，该部分的作用是使单片机的串行口与PC的串行口的设置一致。另一部分是通信协议的设计，该部分的作用是保证通信的正常。
3.显示程序设计
为了能够在计算机上显示单片机发送过来的数据，本设计通过在visual studio 2008环境中用C#语言编写了一个上位机温度显示程序，对串口进行设置，同时接收下位机传送的数据，在计算机上显示出来。
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