基于BASIC Stamp微控制器的溫度記錄系統(tǒng)
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圖3給出的是地址線A2A1A0連接為000的示意圖，其余DS1621傳感器地址連線類推。DS1621傳感器溫度測(cè)量范圍從-55～125℃，一般能滿足日常環(huán)境試驗(yàn)要求，測(cè)量時(shí)不需要外部元件，溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間小于一秒。該傳感器工作電壓介于2．7～5．5V，數(shù)據(jù)讀寫采用兩線串行接口，溫度為9位數(shù)值，管腳數(shù)為8個(gè)。
2 軟件設(shè)計(jì)
2．1 微型計(jì)算機(jī)程序
微型計(jì)算機(jī)通過用戶友好命令程序與用戶交互，編程語(yǔ)言為Visual Basic6．0。首先用戶選擇環(huán)境試驗(yàn)產(chǎn)品類別和記錄名稱，用戶可以自己修改產(chǎn)品類別選項(xiàng)(手動(dòng)輸入)。然后用戶輸入試驗(yàn)的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間并輸入記錄保存的時(shí)間間隔便自動(dòng)生成一個(gè)相應(yīng)文件用來保存定時(shí)的溫度記錄。圖4給出了部分用戶主界面并輪流顯示兩臺(tái)設(shè)備的溫度，用戶被允許視具體連接情況選擇通信串口號(hào)(COM1或COM2)，但通信波特率固定。主界面會(huì)通知微控制器何時(shí)開始溫度測(cè)量，這里需要進(jìn)行串口編程。同時(shí)，程序還允許用戶修改記錄顯示的頻率。當(dāng)記錄結(jié)束時(shí)，生成的文本文件中包括記錄時(shí)間、日期、設(shè)備號(hào)以及具體溫度值。用戶可以將生成的文件通過按鍵轉(zhuǎn)換成Exeel文件并可添加其試驗(yàn)信息并打印保存。本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/160713.htm
2．2 微控制器程序
微控制器采取輪循的方法對(duì)所連接的DS1621溫度傳感器進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換的讀取。程序首先定義了若干變量并指定了讀取的數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線管腳，然后定義通信波特率。接著微控制器啟動(dòng)溫度傳感器并進(jìn)入設(shè)置寄存器定義為單一測(cè)量。在主程序中，微控制器啟動(dòng)測(cè)量并發(fā)送指令EEh并等待轉(zhuǎn)換結(jié)束。在此之后，程序發(fā)送讀取溫度指令A(yù)Ah到傳感器并讀取溫度寄存器的高字節(jié)。接著，程序發(fā)送A8h讀取傳感器的計(jì)數(shù)器值。最后，程序發(fā)送A9h讀取傳感器的斜坡值。程序中用的最頻繁的是SHIFTOUT指令以及應(yīng)答子程序。另外，程序也使用了SHIFTIN指令。在這一系列步驟之后，程序根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式轉(zhuǎn)換計(jì)算具體溫度值并判斷溫度的正負(fù)。最后，溫度值被以十進(jìn)制數(shù)的形式通過串口回傳給微型計(jì)算機(jī)。
微控制器程序采用PBASIC語(yǔ)言編程，將編寫過的程序下載到微控制器并解釋是必要的，故而程序必須指定下載串口號(hào)和微控制器具體型號(hào)。當(dāng)用戶按下Run按鍵程序，便進(jìn)行語(yǔ)法檢查并下載執(zhí)行。至于EEPROM以及RAM的使用情況可以通過程序編輯器查詢。
3 結(jié)束語(yǔ)
文中討論了新型簡(jiǎn)易低成本溫度自動(dòng)記錄系統(tǒng)的制作及編程，說明了環(huán)境試驗(yàn)溫度集中自動(dòng)記錄的低成本和簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)是可行的。整個(gè)實(shí)驗(yàn)電路(不包含微型計(jì)算機(jī))硬件成本不超過600元人民幣。系統(tǒng)成功地日夜連續(xù)測(cè)量記錄3個(gè)傳感器的溫度，分辨率為0．1℃。該系統(tǒng)已經(jīng)被證實(shí)有效，在本所環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備自動(dòng)化改造初級(jí)階段中得到應(yīng)用驗(yàn)證，較精確地記錄了溫度值，這可以通過溫度計(jì)顯示值加以比較。由于溫度測(cè)量范圍的局限，該研究項(xiàng)目的高溫測(cè)量能力有待進(jìn)一步提高到200℃。由于采用的微控制器和溫度傳感器很靈巧方便，這給設(shè)計(jì)帶來了便利。
評(píng)論