文/張譯之 邊曉偉 周海燕

基于PC機(jī)與單片機(jī)分布式溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

文/張譯之 邊曉偉 周海燕

社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)迎來(lái)新的經(jīng)濟(jì)時(shí)代和信息技術(shù)發(fā)展時(shí)代，其中諸多的數(shù)字化信息技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到人們的生產(chǎn)生活中，正是因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的普及，各類先進(jìn)的技術(shù)手段也開(kāi)始逐步的拓展和提升，其中當(dāng)屬PC機(jī)與單片機(jī)為典型代表，它們的應(yīng)用體現(xiàn)了顯著的改善效果，筆者將分布式溫度采集系統(tǒng)為探索的重點(diǎn)，具體分析了此技術(shù)給PC機(jī)與單片機(jī)的應(yīng)用影響，提出了PC機(jī)與單片機(jī)分布式溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，希望給有關(guān)人士帶來(lái)相應(yīng)的思考和借鑒。

PC機(jī)與單片機(jī) 分布式溫度采集系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

普通的電子測(cè)量系統(tǒng)當(dāng)中，傳感器和計(jì)算機(jī)之間，通常會(huì)應(yīng)用導(dǎo)線作為傳輸導(dǎo)體，這一方式可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的傳輸，但是，在此過(guò)程中，信號(hào)會(huì)受到不同程度的影響，降低了傳輸質(zhì)量，比如，在不同的空間位置中，溫度將會(huì)產(chǎn)生高低的變化，同時(shí)容易出現(xiàn)被干擾的問(wèn)題，如若此時(shí)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行溫度進(jìn)行測(cè)量，將會(huì)致使不同類別的傳感器之間，會(huì)因外界的干擾問(wèn)題自動(dòng)連接，此時(shí)，就會(huì)給系統(tǒng)內(nèi)部的硬件設(shè)備或是相關(guān)器材結(jié)構(gòu)造成極大地制約，從而使最終測(cè)量精準(zhǔn)度無(wú)法得到著實(shí)的保障，無(wú)法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的評(píng)估，所以，若想妥善的解決這些問(wèn)題，就應(yīng)當(dāng)從系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面進(jìn)行系統(tǒng)的、全方位的研究，對(duì)PC機(jī)與單片機(jī)運(yùn)作中的遠(yuǎn)程方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，對(duì)傳輸?shù)拇a數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，最終提高系統(tǒng)檢測(cè)的精準(zhǔn)度和高效性。

1 對(duì)于分布式采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的淺析

分布式采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，所應(yīng)用的溫度傳感器大多為數(shù)字式傳感器，這一傳感器一般會(huì)處于PC機(jī)與單片機(jī)二者的接口位置，僅僅通過(guò)一條導(dǎo)線，即可實(shí)現(xiàn)信息的傳輸目標(biāo)。

在應(yīng)用此傳感器的過(guò)程中，分布式采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，通常會(huì)應(yīng)用到數(shù)字式傳感器和單條導(dǎo)線兩者的連接狀態(tài)之下，這就會(huì)在實(shí)際的溫度測(cè)量工作中，促使溫度檢測(cè)結(jié)果更具精準(zhǔn)度，而后將測(cè)得的數(shù)據(jù)，借助溫度傳感器的作用，實(shí)現(xiàn)直接讀取的功能，特別是在數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取時(shí)，應(yīng)結(jié)合所處環(huán)境的實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)化的分析。

本系統(tǒng)的運(yùn)作中，要想使PC機(jī)的運(yùn)作中，體現(xiàn)長(zhǎng)距離的信息傳輸功能，就可應(yīng)用串口的接口形式，令最終的數(shù)據(jù)傳輸距離可以達(dá)到十五米，這一環(huán)節(jié)如果應(yīng)用RS422或是RS485接口，最終的數(shù)據(jù)傳輸距離可能達(dá)到一公里。

2 對(duì)于分布式溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式分析

結(jié)合這一系統(tǒng)的應(yīng)用特征，從硬件層面，可以將其分為串口通信、主從控制器和溫度傳感器這三類，這一過(guò)程中的溫度控制信息和相關(guān)數(shù)據(jù)，將會(huì)借助單片機(jī)的作用，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集，應(yīng)用通信系統(tǒng)的作用，將不同位置的溫度信息傳輸給PC機(jī)，應(yīng)用提前設(shè)定的程序，實(shí)現(xiàn)高效的處理。

2.1 溫度傳感器的分析

從溫度傳感器的角度來(lái)說(shuō)，分布式溫度采集系統(tǒng)，可以通過(guò)溫度傳感器的作用，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的、靈敏的識(shí)別工作，在此過(guò)程中，需要對(duì)溫度傳感器的設(shè)計(jì)予以優(yōu)化和改良，促使溫度傳感器更具智能化的特征，以此為基礎(chǔ)，對(duì)系列設(shè)備均要實(shí)施改進(jìn)，智能數(shù)字化溫度傳感器和分布式溫度采集系統(tǒng)相比較，后者信息獲取性能更強(qiáng)，獲取時(shí)間也極大的縮減，同時(shí)體現(xiàn)出了熱敏感性，溫度信息的測(cè)評(píng)和讀取工作更具精準(zhǔn)度。

從構(gòu)造層面進(jìn)行分析，總導(dǎo)線可謂是信息傳輸?shù)拿}，正是因?yàn)檫@一總導(dǎo)線，也極大地確保了中央處理器的信息獲取工作的穩(wěn)定性和高效性，使最終的溫度檢測(cè)報(bào)告體現(xiàn)出精準(zhǔn)性，通過(guò)這樣的方式可以實(shí)現(xiàn)多溫度點(diǎn)的檢測(cè)和把控。

2.2 串口通信系統(tǒng)的分析

從串口通信層面來(lái)講，它的主要功能就是要確保從機(jī)之間的通能能力，還要對(duì)溫度實(shí)施高效處理，經(jīng)過(guò)處理之后，要將信息打包完畢傳輸?shù)接?jì)算機(jī)之中，在此過(guò)程中，會(huì)體現(xiàn)出不傳輸和同步傳輸?shù)奶卣鳎酒l(fā)送是極為典型的通信形式。值得一提的是，PC機(jī)與單片機(jī)通信過(guò)程中，這些設(shè)備之間的接口位置體現(xiàn)出一定的差異性，要想更為妥善的解決這些差異問(wèn)題，就需要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的形式，完成采集功能，這樣就可以最大程度的提升通信穩(wěn)定性，確保通信質(zhì)量，促使主機(jī)之間的接口信息實(shí)現(xiàn)平等的交換和交流。

2.3 主從控制器的分析

分布式溫度采集系統(tǒng)的運(yùn)作中，會(huì)體現(xiàn)出控制器的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，一般情況下，分布式溫度采集系統(tǒng)會(huì)處于主控制器和下位機(jī)的中間位置，主控制器具備統(tǒng)籌性性能，同時(shí)對(duì)下位機(jī)采集的溫度或是其他相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的分類、搜集和整理，而后將這些數(shù)據(jù)信息打包之后，傳輸給PC機(jī)之中，這一信息傳輸過(guò)程中，它的主要職能就是要針對(duì)不同的測(cè)量點(diǎn)的溫度，對(duì)各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行搜集、分類和測(cè)量，傳輸環(huán)節(jié)的運(yùn)作中，一般都會(huì)應(yīng)用DSP或是EDA和單片機(jī)共用相同的模式，這就會(huì)極大的提升其自身的可靠性和可操作性。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展背景下，各類數(shù)字化科技理念逐步滲透到人們的生產(chǎn)生活中，PC機(jī)與單片機(jī)溫度采集系統(tǒng)的運(yùn)作中，需要結(jié)合溫度的高低變化，在不同位置、不同空間之中將會(huì)出現(xiàn)各類的信息傳輸質(zhì)量問(wèn)題，在此期間，可以得出PC機(jī)與單片機(jī)連接之中，應(yīng)用分布式溫度采集器，通過(guò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，促使其中的信息傳輸更為高效和科學(xué)，系統(tǒng)的來(lái)講，遠(yuǎn)距離溫度檢測(cè)方式，可謂是現(xiàn)階段日常業(yè)務(wù)運(yùn)作中最為主要的主要內(nèi)容，在此過(guò)程中，若想妥善處理遠(yuǎn)距離傳輸環(huán)節(jié)中的溫度檢測(cè)不穩(wěn)定問(wèn)題，制作分布式溫度采集系統(tǒng)的方案，最大程度的滿足生產(chǎn)和運(yùn)作的需要，在日后的發(fā)展過(guò)程中，分布式溫度采集系統(tǒng)的應(yīng)用，將會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，從而變得越發(fā)完善，同時(shí)也更能順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)。簡(jiǎn)而言之，要想解決遠(yuǎn)距離傳輸過(guò)程中的檢測(cè)不穩(wěn)定性問(wèn)題，則可以借助分布式溫度檢測(cè)系統(tǒng)的作用，達(dá)到高效的傳輸目的。

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作者單位長(zhǎng)安大學(xué) 陜西省西安市 710064