基于RS485的温湿度数据集中处理和显示单元硬件设计

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'基于RS485的温湿度数据集中处理和显示单元硬件设计'
南阳理工学院本科生毕业设计(论文)基于RS485的温湿度数据集中处理和显示单元硬件设计The Hardware Design of the Temperature and Humidity DataProcessing and Display Unit Based on RS485总 计:26 页表 格:0 个插 图:11 幅基于RS485的温湿度数据集中处理和显示单元硬件设计[摘 要]本课题设计的是一套计算机控制的温度、湿度实时监测与报警系统, 可应用于多种需要采集温湿度数据的场合,该系统主要由温湿度数据采集单元、数据的 传输和温湿度数据的集中显示和处理三部分组成,本文完成了整个系统温湿度数据采集 单元的硬件设计。系统采用数字式温湿度传感器和RS485传输网络的设计思想。其中每个温湿度传感 器由一个数据采集单元控制,每台数据采集单元负责一定区域内的温湿度监测。数据采 集单元的核心部件为单片机,主耍完成对其所连接传感器件的测量与控制以及与主机的 通信等功能。各采集单元以网络结点的方式挂接到RS485传输网络上,传输距离远,述 可有效的抑制共模干扰。设计中的RS232/RS458转换器用来实现RS485总线网络与主机 RS232串口通信的相互转换。系统中为主机与各采集单元之间的数据通信制定了完备的 通信协议,以保证通信的可靠性。[关键词]RS232/RS458;单片机;数据采集;通信协议The Hardware Design of the Temperature and Humidity DataProcessing and Displ町 Unit Based on RS485Abstract: This paper introduces a kind of real-time monitoring system for temperature and humidity controlled by computer,which is can be used for many applications. The system mainly consisted of temperature and humidity data acquisition unit, the data transmission and temperature data display, this paper has completed the hardware design of the temperature and humidity data acquisition system.The system adopts digital temperature and humidity sensors and RS485 transmission net technique. Each temperature and humidity sensor by a data terminal controLEach data collector is responsible for a region.The kernel of data collector is MCU,which takes charge of measurement.control and communication with the host controlle匚The RS485 transmission net is made up of the data collection station,which can transmit for remote distance and restrain common mode interference.The RS232/RS485 converter is used for conversion between RS485 and RS232,which is used by the host controller,computer.A self-contained serial communication protocol is defined,which can help the host controller communicate with the data collect or. guarantee the dependability in the communication.Key words: RS232/RS485; MCU; Data collection; Communication Protocol1引言 11.1课题研究的目的和意义 11.2温度、湿度数据采集与监测技术的发展历程 11.3温度监测与报警系统的组成 21.3.1温湿度数据采集 21.3.2测量数据的传输 31.3.3数据的集中显示和处理 31.4木课题的主要特点 32系统的总体设计 42. 1系统功能 42.2系统主要技术指标 42. 3系统的总体结构 43温湿度数据采集单元的硬件设计 53.1温湿度传感器的硬件设计 63. 1. 1 STH11的内部结构 63. 1. 2温湿度传感器SHT11性能特点 73. 1. 3温湿度传感器SHT11工作原理 73. 1.4接口电路的设计 73. 1. 5 SHT11温湿度传感器电路设计总结 83.2看门狗电路的设计 83. 2. 1 X5045芯片简介 83. 2. 2 X5045的工作原理 93. 2. 3 X5045看门狗电路的设计 93.3采集单元地址选择开关电路的设计 113.4 RS485总线接口电路的设计 113.4. 1 MAX485 芯片介绍 112 RS-485的技术参数 123.4.3 RS-485通信原理以及通信规则 123.4.4 RS-485总线接口电路的构成 133.5电源电路的设计 144系统实现 154.1上位机系统软硬件环境 154.2下位机系统开发所需的硬件资源 154. 3下位机系统硬件调试 154. 4系统现场测试 16结束语 17参考文献 18附录1 19附录2 20致谢 211引言本章首先介绍了课题研究的目的和意义,温度、湿度数据实时采集与监测技术的发 展历程,然后简要描述了温度、湿度监测与报警系统的组成,最后介绍本课题的主耍特 点。1.1课题研究的目的和意义在现代工业现场,随着科技的进步和自动化水平的提高,电缆的用量越来越大,电 缆的安全;ひ殉晌豢珊鍪拥奈侍。从国内外有关电缆火灾的统计资料看,许多电缆 火灾是由电缆头击穿绝缘引起的。因此为电缆配置在线温度监测系统,对于电缆接头多, 电缆密集的场所,就显得尤为重要。粮食是人类生存的必需品,温度与湿度是保存好粮食的先决条件,我国的公粮现均 集中存放在国家或地方的仓库中,最大粮库方圆几公里,仓库库房数为数十个,测点可 达数千个。按照国家粮食
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