基于RS-485通信的温度水位远程测控系统

文章摘要：2．1．2 键盘输入和输出显示电路 液晶显示选用的OCM128x64是128x64点阵型液晶显示模块，可显示各种字符及图形，可显示四行汉字，满足本设计的要求，可与单片机直接接口，具有8位标准数据总线、6条控制线及电源线。键盘输入和显示输出电路如图2中所示，LCD与单片机的连接使用数据串行输入方法，数据通过PA7和LCD串行输入端输入，PA4、PA5为片选信号，PA6为读写使能信号。输入按键为8个，用2x4键盘接PC0～PC5实现。www.88dzw.com2．2 从机电路 从机的主要功能是完成一路水位和四路温度的测量，并通过RS-485通信将这些数据传送给主机，接收主机发送来的参数

基于RS-485通信的温度水位远程测控系统,标签：电路设计,http://www.88dzw.com
2．1．2 键盘输入和输出显示电路
    液晶显示选用的OCM128x64是128x64点阵型液晶显示模块，可显示各种字符及图形，可显示四行汉字，满足本设计的要求，可与单片机直接接口，具有8位标准数据总线、6条控制线及电源线。键盘输入和显示输出电路如图2中所示，LCD与单片机的连接使用数据串行输入方法，数据通过PA7和LCD串行输入端输入，PA4、PA5为片选信号，PA6为读写使能信号。输入按键为8个，用2x4键盘接PC0～PC5实现。

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2．2 从机电路
    从机的主要功能是完成一路水位和四路温度的测量，并通过RS-485通信将这些数据传送给主机，接收主机发送来的参数和控制信息，通过继电器组控制上水、温差循环、辅助电加热、管道防冻和恒温供水等。从机电路如图3所示。

2．2．1 水位测量
    先用非对称式多谐振荡器电路把水位传感器的阻值大小转换为振荡信号的频率，再用单片机内部的计数器测量信号的频率来测量水位。如图4所示，非对称式多谐振荡器电路由74HC04、C1、R5～R7和水位传感器的电阻Rw组成。该振荡器的振荡频率为f=1／[2．2(R5+R6+Rw)C1]。可选用四个电阻相串联，在电阻引线处引出5个水位探测电极，作为4水位测量传感器。由于水有导电性，水位的变化引起水位探测电极间的短路，改变水位传感器的电阻Rw的阻值，使振荡频率f发生变化。该振荡信号经非门隔离后接单片机的引脚PB1，由Tmega16片内16位计数器T1对振荡信号的频率f计数来测量水位高低。通过大量实验，对上述多谐振荡器电路和参数，当选用阻值分别为30、10、10、10 kΩ的4个电阻串联组成测量水位传感器时，振荡信号的频率f的值在60～415 Hz之间，用于水位测量，效果很好。

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2．2．2 温度测量
    四路测温电路完全相同，选用NTC热敏电阻器测温传感器，每一路都是用一个阻值固定的电阻(如R1)与一个热敏电阻(如RT1)串联，对5 V电源电压分压，利用热敏电阻上的压降随温度变化而变化实现温度的测量。在图4中，四个热敏电阻RT1～RT4上的电压分别接到引脚AD0～AD3上。通过ATmega16内置的多通道10位A／D转换器转换为数字信号后由程序读取，分别用于测量储水箱水温、集热器温度、温差循环管道温度和供水温度。NTC热敏电阻具有电阻温度系数大，灵敏度高，体积小，响应速度快，能进行精密温度测量的优点，缺点是热电特性非线性现象严重。如使用TG408503(25℃时，阻值50kΩ，B值4050K，玻璃封装)NTC热敏电阻，在0～99℃范围内，电阻的灵敏度约为8500～100Ω／℃。因此使用时一般要进行线性补偿。通过计算和分析，在RT1～RT4选用玻璃封装。精度为50 kΩ±0．5％，B值为4 050K±1％的NTC热敏电阻，电阻R1～R4选用精度为20 kΩ±0．5％的金属膜电阻时，测温精度可达±1℃。
2．2．3 控制电路
    从机通过PB0、PB2～PB4控制4路继电器，分别用来控制温差循环泵、辅助电加热、防冻电伴热带、上水电磁阀等。如在主机按“上水”键，主机将把信号发给从机，从机再将PB4置高，启动手动上水，再次按“上水”键，程序使PB4输出低电平口，手动关闭上水。其它功能和“上水”，基本相同。在PB0、PB2～PB4与继电器之间加入光电耦合器TLP521，用于隔离继电器的干扰。

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