基于单片机和CF卡的多路温度采集系统

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摘要: 介绍了以CF卡为存储介质的长时间无人值守多路温度采集系统。系统采用单片机控制40路数字温度传
感器DS18B20按采样间隔进行测量,将采集得到的数据按Excel文件格式记录,方便后续分析处理,实现了低能耗的
电池供电模式。文章对硬件电路部分以及软件部分做了较详细的叙述,介绍了存储数据的文件系统。通过实践证明，
" }# i' B. \9 V* C该多路温度采集系统可以实现大范围分层次多点的温度数据测量。
$ C* {9 y! Y& K. Q* [关键词: DS18B20; CF卡;数字温度传感器;单片机.
0引盲
目前,温度的测量采集可以应用到日常工作的许多方
8 D: h6 E) X; _3 ^9 ~面，如粮库、工厂仓库、温室等需要对温度进行监控的地
方,或对温度有特殊要求的场所。多路测量能在一-定的空
间内分层次多点测量同一时刻的温度且能持续工作相当
长的时间。如进行田间温度测量,将温度传感器放置在所
2 ?5 g8 i# d" l* z需测量的农田的各个位置,在土壤表面,深人到作物根系
附近,放置到植物的顶端,测量同一时间内不同位置的温
度,经过一段时间的采样从而分析温度对作物生长产生的
. A! D* Q% t0 y0 h4 i9 b影响;还可以在粮库存储的粮食中均匀分布温度探头,监
测不同位置的粮食的温度变化,防止或尽早处理霉变现
0 R# {4 ?, O+ l) o! |2 h象。对于这类的温度测量需求,传统的人工测量已经远远
的不能满足,而现有的大多数温度测量装置采用热电偶进
4 y3 v! t; a0 B4 Y行温度测量",热电偶发出模拟信号且信号比较微弱,需要
先经过增益放大,再进行A/D转换,最后送交给mcu处
; {2 E4 M1 v" P; O8 w$ e1 l) j理。这样的系统控制多个温度探头需要考虑很多因素,而
且多个探头的连接也会使整个系统的构成变得非常复杂，
不利于实际应用。现有的基于DS18b20的多路测温系
! M! O- p+ d* c& r  T% h统[2] ,多采用无线发射模块传输数据,并通过液晶屏显示数
0 P/ f6 E! T) y3 s1 ^5 \! Q2 F7 _
据,整个系统的功耗较大,不利于野外长时间测量工作,而
# ^# J" F! Q9 E9 v6 K- [0 f+ \, \且无线传输数据易受环境影响,不能保证数据存储的稳定
: d2 O# |  @0 M" e" u. T性。实现大范围分层次多路温度测量,高效便捷的数据存
6 }/ G+ ~3 J" V( P7 E, l1 C; T, b储处理方式,长时间无人操作的自动采集,这些需求是现
% m8 U$ k0 h# q/ ^( f' `  @代生产生活对温度测量采集方式的新要求。本文介绍的
: L7 k0 J3 v% a+ g- G, g' F5 X8 Y7 l多路温度采集系统，就是依照上述要求设计出来的,适用
于无人值守条件下长时间自动采集数据,结构简单工作稳
3 N! s9 `2 M7 A( j  k4 s定,特别适合野外长时间作业,满足各种环境下的工作
; R* O# N6 ?3 H2 t+ i; H要求。
% Q  V- I+ ]  \8 q% m# U0 M! a1系统设计
1.1技术指标和任务
/ d2 y# Y0 H& v测温范围:-10 C到+100 C ;精确度:士0.5 C ;测量
并显示环境温度和40个探头(采用防水的ds18b20)的即
时温度;显示日期和时间,并可以修改;每隔一定的时间t
记录一次40个探头的温度,采样时间间隔t(1 min<t< <
60min)可以由用户设定。
1.2设计思路
首先,对于40路温度测量,温度探头的低功耗是十
分重要的，同时还要满足易于控制的条件。本系统采用

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单片机控制40路数字温度传感器DS18B20按采样间隔进行测量