Аппаратно-программный комплекс многоточечного мониторинга температуры

Рассказать в:

Цель проекта - разработка системы многоточечного мониторинга температуры, причем наблюдение за температурой должно быть доступным любым компьютером локальной сети (рис.1). Проект выполнен на базе Цифрового термометра с выводом показаний на компьютер. Схема контроллера температуры осталась без изменений, но изменилась его управляющая программа и программы мониторинга на компьютере.

Аппаратно-программный комплекс многоточечного мониторинга температуры
Рис. 1. Обобщённая схема мониторинга температуры.

В качестве датчиков температуры используются микросхемы цифрового термометра ds18s20, которые по протоколу 1-wire опрашиваются контроллером на основе pic16f84a. Далее показания температуры контроллер подаёт на СОМ порт компьютера. Программа termohost.exe, написанная на visual basic 6.0, позволяет считывать и отображать показания всех термометров, а также в одной из сетевых папок хранит показания температуры за последние 12 часов (data.txt) и показания текущих значений температур (current.txt), которые обновляются каждые 5 сек. В случае превышения температуры заданного порога, программа рассылает сообщения net send на предварительно выбранные этой же програмой компьютеры, предупреждая об аварийной ситуации. 

На компьютеры 1,2,….n (рис.1), на которых необходимо следить за температурой, устанавливается клиентская программа termograf.exe, которая считывает файлы данных data.txt и current.txt и отображает их в удобном для пользователей виде графиков и диаграмм.

Как говорилось, контроллер температуры по однопроводному интерфейсу 1-wire считывает показания температуры с 6 датчиков ds18s20, размещенных в отслеживаемых зонах технологического оборудования. Каждый датчик имеет уникальный 48-битный номер, записанный с помощью лазера в ПЗУ в процессе производства. Этот номер используется для адресации устройств. Предварительно необходимо проинициализировать все эти датчики. Для этого у контроллера предусмотрен режим “Инициализация”, в который необходимо войти выключением-включением напряжения питания при нажатой потайной кнопке s1. Потайной она сделана для исключения случайного стирания данных. При инициализации поочередно по одному опрашиваются датчики и им присваивается порядковый номер от 1 до 6. При этом уникальные 48-битные номера всех 6 датчиков записываются в eeprom память микросхемы pic16f84.

В принципе, режим “Инициализация” можно бы было исключить путем процедуры опроса серийных номеров всех одновременно подключённых к 1-wire линии датчиков, но при этом мы бы потеряли информацию о том, где именно какой датчик находится, что неприемлемо.

Аппаратно-программный комплекс многоточечного мониторинга температуры
Рис.2. Внешний вид контроллера температуры.

Для ds18s20 температура представляется в виде 9-битного значения. Дискретность представления температуры составляет 0.5°c. Можно бы было довести её до 0.1°c, но пока в такой точности нет необходимости. 

Контроллер также хранит в eeprom памяти значение порога. Это значение выбирается кнопками sw1,sw2. В режим установки порога необходимо войти при одновременном нажатии любой из кнопок sw1,sw2 и включении питания контроллера. 

В основном режиме измерения-отображения температуры нажатием кнопок sw1,sw2 выбирается номер отображаемого на индикаторе датчика. Цифра 0 соответствует отображению пороговой температуры.

Номер отображаемого на индикаторе датчика никак не влияет на передачу данных на СОМ порт. На него всегда подаются 6 значений измеренной температуры и значение порога. Информация передается 1 раз в секунду.

Аппаратно-программный комплекс многоточечного мониторинга температуры
Рис.3. Принципиальная схема контроллера температуры.

Контроллер температуры реализован на микросхеме pic16f84a, выпускаемой фирмой microchip. Порт rb задействован под динамическую индикацию на 2 разряда: rb0 выбирает индицируемую цифру, rb1..rb7- код выводимых цифр на семисегментный индикатор, выводы порта ra0,ra3-для индикации режимов устройства, ra1-опрос кнопок sw1 и sw2, ra2- опрос термодатчиков, ra4- выводит информацию на СОМ-порт компьютера.

На рис.4 показано окно программы termograf. Текущие показания всех шести датчиков температуры представлены в виде диаграммы. Нажатием кнопок 1…6 справа от диаграммы можно вызвать график температуры этого датчика в течение 12 последних часов. Полоса прокрутки внизу позволяет по графику выбрать конкретный отсчёт (показать координаты время-температура для любой точки графика). Для ознакомления можно скачать программу termograf с файлами реально снятых данных. В программе для простоты отпущены некоторые несущественные функции.

Аппаратно-программный комплекс многоточечного мониторинга температуры
Рис.4. Окно клиентской программы termograf

Бета версия программы termograf (11.2кб) 
Текст программы на ассемблере и hex-прошивка контроллера (5.62кб)

Автор проекта: Гирлин Андрей, г.Сургут, e-mail: giran@mail15.com

Обсудить статью на форуме
Раздел: [Устройства на микроконтроллерах]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:


Наше сообщество в VK, а ты с нами? Присоединяйся!!!
Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы
Рейтинг@Mail.ru