论文范文网-权威专业免费论文范文资源下载门户!
当前位置:毕业论文格式范文>论文范文>范文阅读
快捷分类: 有温室大棚的开题报告 温室效应开题报告 文献综述智能温室监控系统 春季大棚番茄栽培技术论文范文 温室餐厅开题报告 温室效应的产生和影响开题报告

关于温室大棚论文范文 DS18B20温度传感器在温室大棚中的应用相关论文写作参考文献

分类:论文范文 原创主题:温室大棚论文 更新时间:2024-02-06

DS18B20温度传感器在温室大棚中的应用是关于本文可作为相关专业温室大棚论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文温室大棚论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。

[摘 要]針对温室大棚需严格监测温度的实际情况,在介绍了新型单总线温度传感器DS18B20内部结构和操作命令的基础上,建立了以AT89S51单片机为核心、DS18B20为温度传感器的温室大棚温度检测系统,设计了温度检测系统的硬件组成和软件流程.

[关键词]DS18B20;检测;AT89S51

[中图分类号]S625 [文献标识码]A

1 前言

温度作为最基本的一个物理参数,它代表物体的冷热程度,人们在生活和生产活动中离不开温度检测.研究表明温度对农业上温室大棚中的农作物(如蔬菜)的生长、产量都有重要的影响.以往采用传统的方式测量温度,要求解决放大电路零点漂移、引线误差补偿等很多问题,而且还必须要使A/D转换器集成在接口上,使得温度测量系统不但成本高并且结构复杂,操作也比较繁琐.最主要的缺点是采用传统检测方式使得测量精度比较低,达不到高精度的温度测量要求.基于以上原因,改善传统的温度测量方式极其必要.

DS18B20是美国DALLAS公司生产的智能数字式温度传感器,其采用一线式即One-Wire总线(单总线)方式,也就是用一条双向串行传输数据的信号线把数据线(DB)、地址线(AB)和控制线(CB)合在一起,并且允许若干个DS18B20器件挂接在这条信号线上.单片机可以直接与高封装的传感器件DS18B20进行串口通信,能够较为方便地获取温度值.其性能指标为:-55~+125℃的温度测量范围;非易失性的报警上下限值可由用户自己根据实际环境灵活设定;温度超限的DS18B20可由报警搜索命令识别;芯片本身具有丰富的命令集和一定存储容量的存储器.因此,在远距离多点温度检测系统中经常使用DS18B20温度传感器.

2 DS18B20内部结构及操作命令

2.1 DS18B20的内部结构

DS18B20的内部结构主要由4部分组成,包括温度传感器、配置寄存器、温度报警触发器(TH、TL)和64位ROM.

除主要构成部分外,8位CRC(循环冗余码生成器)、电源检测、寄生电源、存储控制逻辑等是DS18B20内部的其它组成部分.

产品出厂前,被看成是该DS18B20的地址序列码的64位序列号在ROM中被光刻好,因此,每片DS18B20的64位序列号都不一样.64位地址码的前8位表示产品家族码,之后的48位表示DS18B20的序列号,剩余的8位表示前面56位的循环冗余校验码CRC.由于每个DS18B20都有唯一的64位序列号,这样就可以在一根总线挂接若干个DS18B20.

2.2 DS18B20的存储器及操作命令

存放高温触发器TH和低温触发器TL、电擦除RAM结构寄存器、高速暂存RAM(9个连续字节)构成了DS18B20内部存储器,RAM的组成包括温度的低位字节、温度的高位字节、TH使用字节、TL使用字节、结构寄存器使用字节、保留字节、CRC校验字节.

结构寄存器用来确定温度值的数字转换分辨率.

低温报警触发器TL、高温报警触发器TH和配置寄存器都由E2PROM(1个字节)组成.写入结构寄存器或TL、TH操作可以使用存储器功能命令进行.

高速暂存器是一个存储器(9个字节),其中的第9字节读出的是前面所有8个字节的CRC码,作用是确保通信正确,第6、7、8字节未用,全为逻辑1,第3、4、5字节内容为TH、TL、配置寄存器的临时副本,被测温度的数字量信息由第1、2字节表示.

DS18B20中有5条对ROM的操作命令,如表1所示.

主机执行ROM操作指令之后,就能使用操作指令对DS18B20内部的存储器进行操作,如表2所示.

3 温室大棚温度检测系统的硬件接口电路

基于DS18B20的温室大棚数字温度测量系统如图1所示,主要由传感器数据采集、单片机数据处理和温度显示等几部分组成.

DS18B20使用外接电源方式,VDD端使用3~5.5伏电源供电.单片机直接驱动LED,P0口作段码驱动,P2口作位码驱动.

3.1 传感器部分

温度传感器为DS18B20,本文使用的是电源供电方式,其1脚接地,2脚为数据信号线,3脚接VCC.首先初始化DS18B20,之后将已保存的温度上、下限值从E2PRAM调到RAM中.先读取温度,然后温度值被发送到单片机中,同时检查温度,如数值不在设置的范围内,则发出报警信号.之后读取温度并把数值发送给单片机.不断地循环此过程.

3.2 单片机及显示部分

整个系统的核心部分是AT89S51单片机,其作用是控制整个电路.AT89S51不但能够控制温度传感器还负责读取温度传感器的相关信息,还能控制数码管显示温度.单片机首先将温度传感器初始化,接着发送重调E2PRAM命令.在各项准备工作完成后,单片机开始发送温度转换命令,然后读取温度.温度被读取后,进行数值转换,即把读取的十六进制形式表示的温度值转换成十进制形式的温度值.最后将温度值通过单片机的P0口送到LED数码管显示所测温室大棚环境的温度.为节约成本,显示部分采用的是低廉的LED数码管.

4 温室大棚温度测量系统软件流程

4.1 基于DS18B20的温室大棚温度测温系统的软件流程

具体测温流程如图2所示.DS18B20和单片机接口软件设计包括主程序、DS18B20读写程序和显示程序.

根据通信协议,CPU访问DS18B20的工作流程分为三步:首先初始化DS18B20,其次是发ROM操作命令,最后是对存储器和数据进行操作.工作时序分为初始化时序、写时序和读时序.特别需要注意的是每一次读写之前都要对复位.

单线温度传感器负责数值输出,测得的温度数值被采用串行方式输出,并且用该线获取复位、写时间片和读时间片等主机命令.

初始化:主机把写数据线拉低480~960μs后释放,并且在DS18B20等待15~60μs后,输出持续时间为60~240μs的低电平,主机收到应答后可对其进行其他操作.?写时间片:其形成方法是主机把数据线从高电平1拉到低电平0,包括写0和写1两种方式.写时间片开始时DS18B20在15~60μs期间进行采样.需要注意的是每个时间片间必须有最少1μs的恢复期.?读时间片:其形成方法是主机从DS18B20读取数据.当主机把数据线从高拉到低时读时间片被初始化,在此后的15μs内,DS18B20把有效数据送给口线,因此主机应该在此时间范围内进行采样.60μs是每个读时间片的最小周期,而且一定要有最小1μs的回复期.最后进行数据处理,使用LED显示温度值.

4.2 控制温室大棚温度具体措施

若温度过低则采取加温措施,如热水加温法、热风加温法、土壤加温法.若温度过高则采取降温措施,如自然通风,必要时采用人工强制方式降温,其常见方式包括强制通风法、遮光降温法、蒸发冷却法和流水降温法.

5 结论

本文采用AT89S51单片机和DS18B20数字温度传感器设计了一套温室大棚温度检测系统,该系统可实现对温室大棚内温度的准确测量,该系统的优点是硬件结构简单和精度较高.该温度检测系统不但适于温室大棚的温度检测,还可推广到其他领域的温度测量.

[参考文献]

[1]唐杉林.温度传感器与温度的测量[J].电子测试,2016(5).

[2]何希才,任力颖,杨静.实用传感器接口电路实例[M].北京:中国电力出版社,2007.

[3]梁勇.粮仓中使用的各种温度传感器的分析与比较[J].粮食储藏,2007(6).

[4]来清民.传感器与单片机接口及实例[M].北京:北京航天航空大学出版社,2008.

[5]王建春,李凤菊,于伟军,等.设施农业中温湿度监测系统的设计与应用[J].天津农业科学,2014,20(12).

总结:此文是一篇温室大棚论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。

参考文献:

1、 铂电阻温度传感器检定结果不确定度评定 摘 要:测量不确定度是指表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。文章介绍了铂电阻温度传感器在气象应用领域的不确定度评定方法。通。

2、 基干零热流方法温度传感器的电路设计 摘要:人体核心温度是重要的医疗生理信号。然而常用的获取核心温度的方法因具有侵入式的、不便捷地限制了使用,使得核心温度的监测常常是在医院环境中检测。

3、 基于单片机S3C2410的嵌入式温度传感器设计 摘 要: 传统基于谐振式MEMS的嵌入式温度传感器无法解决复杂环境中温度信号内不稳定部分的不利干扰,存在稳定性差和测量精度低的问题。设计基于S3。

4、 温室大棚鲜切百合茬套种丝瓜种植技术 摘 要 介绍了丝瓜栽培技术,主要选择适时播种、培育壮苗、苗期管理、适时移栽、栽后管理、病虫害防治及采收等内容,供种植户参考。关键词 丝瓜;温室。

5、 设施农业中蔬菜温室大棚管理 摘要:种植是我们民之生存、民之发展的重要问题,我国是农业大国,却不是真正意义上的农业强国,在从农业大国到农业强国的转变上,我们不断前行和探索,原。

6、 温湿度传感器测量中温度变化对相对湿度测量影响 【摘 要】 在日常的温湿度传感器或温湿度变送器的校准工作中,通常是由精密露点仪作为标准器,标准相对湿度发生器作为配套设备来对其进行校准。在检测过。