作者：楚浩單片機(jī)工作室 劉楚浩 來源：《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》

摘要：介紹用at89s8252單片機(jī)的串行接口與智能溫度巡回檢測(cè)儀（xj-08s）通過rs485總線相互通信實(shí)現(xiàn)熱水溫度遠(yuǎn)程顯示的一種低成本解決方案。內(nèi)容涉及rs485總線通信、單片機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及鍵盤處理軟硬件設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 關(guān)鍵詞：單片機(jī) rs485總線 數(shù)碼管顯示 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 鍵盤處理

引 言

　　目前檢測(cè)溫度一般采用熱電偶或熱敏電阻作為傳感器。這種傳感器至儀表之間一般都要用專用的溫度補(bǔ)償導(dǎo)線；而溫度補(bǔ)償導(dǎo)線價(jià)格很貴，并且線路太長(zhǎng)也會(huì)影響測(cè)量精度。在實(shí)際應(yīng)用中往往需要對(duì)較遠(yuǎn)處（1 km左右）的溫度信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視�，F(xiàn)有的解決方案有很多，例如：① 在現(xiàn)場(chǎng)用智能儀表對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行測(cè)量， 用計(jì)算機(jī)作上位機(jī)與智能儀表進(jìn)行通信來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測(cè)。采用這種方案要增加計(jì)算機(jī)設(shè)備及相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件。② ncu+ddc實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測(cè)。用2個(gè)ddc，一個(gè)安裝在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量溫度，另一個(gè)安裝在監(jiān)視地，2個(gè)ddc通過ncu進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測(cè)。

　　但以上方案都存在成本高的問題。有沒有低成本的解決方案呢？其實(shí)，在單片機(jī)應(yīng)用日益廣泛的今天，完全可以用單片機(jī)以極低的成本來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測(cè)。

1 問題的提出

　　我單位管理的鍋爐房同時(shí)給2棟建筑物內(nèi)的2家酒店供應(yīng)蒸汽，由安裝在2棟建筑物地下室的熱交換器進(jìn)行熱交換后產(chǎn)生熱水送給客房。從鍋爐房至2個(gè)熱交換站的距離分別約600 m，值班人員要不停地奔波于2個(gè)熱交換站與鍋爐房之間進(jìn)行設(shè)備巡視，檢查熱水溫度是否控制在規(guī)定的范圍。這樣不僅增加了值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也使鍋爐房經(jīng)常無人(因每班1人值班)。如果能在鍋爐房顯示2個(gè)熱交換站內(nèi)各熱交換器的熱水溫度，則值班人員僅在熱水溫度異常時(shí)才需到熱交換站檢查設(shè)備，這樣便可解決上述問題。經(jīng)過分析，本人用單片機(jī)+智能儀表以低成本實(shí)現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示，并且經(jīng)過實(shí)驗(yàn)取得了成功。

2 控制要求及解決方案選擇 ① 2個(gè)熱交換站分高低區(qū)共安裝有8個(gè)熱交換器，正常水溫在45~65℃之間；2個(gè)熱交換站與鍋爐房的距離分別為500 m和600 m左右。 ② 要求在鍋爐房?jī)?nèi)能以巡回及定點(diǎn)2種方式顯示8個(gè)熱交換器的熱水溫度：巡回方式以3 s為周期輪流更新及顯示各熱交換器熱水溫度；定點(diǎn)方式時(shí)，每按上鍵或下鍵1次則顯示上或下1個(gè)熱交換器熱水溫度，每3 s自動(dòng)更新數(shù)據(jù)1次。 ③ 根據(jù)控制要求選擇單片機(jī)+智能儀表的解決方案：用帶通信接口的智能儀表安裝在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量溫度，設(shè)計(jì)制作1個(gè)單片機(jī)裝置完成與智能儀表的通信及數(shù)據(jù)顯示。

3 通信協(xié)議、智能儀表選擇及其參數(shù)介紹

　　因熱水溫度信號(hào)變化較慢，因而對(duì)通信的速度要求不高。對(duì)于這種低速率、遠(yuǎn)距離的通信選用rs485總線適宜。rs485是eia（美國(guó)電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)）在1983年公布的新的平衡傳輸標(biāo)準(zhǔn)，是工業(yè)界使用最為廣泛的雙向、平衡傳輸線標(biāo)準(zhǔn)接口。它以半雙工方式通信，支持多點(diǎn)連接，傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器允許創(chuàng)建多達(dá)32個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，且其具有傳輸距離遠(yuǎn)（最大傳輸距離為1200 m），傳輸速度快（1200 m時(shí)為100 kbps）等優(yōu)點(diǎn)，連接方法如圖1所示。

　　為了滿足現(xiàn)場(chǎng)溫度檢測(cè)及與單片機(jī)裝置通信的要求，必須選擇至少有5個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)及具有rs485通信端口的智能儀表。經(jīng)過對(duì)市場(chǎng)上常用的溫度檢測(cè)儀進(jìn)行分析，選擇由重慶川儀十八廠生產(chǎn)的xj-08s型巡回檢測(cè)儀作現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表。 3.1 xj-08