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摘 要:本文详细讨论了温控系统实现后的应用,包含了实时显示模块、通信设置模块、温控设置模块,该系统采用具有单总线的DS18B20温度传感器,具有体积小、硬件开销小、精度高的特点。只需要微控制器的一个I/O口即可实现温度采集,并且一个I/O口上能挂接多个温度传感器,容易搭建一个远距离分布式温度采集系统。本系统实现了最初的设计目标,用户非常满意。
关键词:温控系统;计算机软件设计;数据结构
一、系统背景
在日常生活或工作环境中,需要对温度进行控制和监控是很常见的。传统温度的监控一般是使用温度计,由人工方式记录下来。在实际操作中会涉及到很多问题,比如要实时测量水下温度,人工就很难实现。对于温度变化快速的应用情形,由人工记录也很难做到实时记录和大量数据记录。当温度发生变化需要及时采取相应的措施,人工也很难做到实时控制。需要大面积测量的情形下,更加实施困难,也会有很高的人工成本。
二、系统介绍
本温控系统由硬件系统和软件系统配合完成,硬件系统采用多种通信方式为软件系统提供了通用的接口。可以使用蓝牙与笔记本,手机等蓝牙设备连接。可以通过2.4G无线通信的方式传输数据,例如nFR24L01。可以通过RS232、RS485传输数据,可以通过以太网传输数据,可以用GSM收发短信,从而实现用户使用手机远程控制系统,系统的通信方式可以根据用户的需求确定。
该系统采用具有单总线的DS18B20温度传感器,DS18B20具有体积小,硬件开销小,精度高的特点。只需要微控制器的一个I/O口即可实现温度采集,并且一个I/O口上能挂接多个温度传感器,很容易搭建一个远距离分布式温度采集系统。
三、软件设计
软件系统能够实时接收硬件系统传来的数据并处理,用户可以设置温度报警阈值,可以设置被控对象的温度范围。例如养鸡场的鸡舍需要保持在18~21℃,温度低于18℃时,可以由硬件系统启动加热器。温度高于21℃时,可以由硬件系统启动扇热设备。而温度阈值可以在软件系统上设置,发送到硬件系统,由硬件系统执行。也可以由人工到现场通过硬件系统上的按钮,设置温度阈值。温度阈值被限定为最高温度大于或等于最低温度。
本软件系统具有一定的智能处理能力,例如当鸡舍的温度低于18℃时需要启动加热器,硬件系统启动加热器后,经过2个小时(用户可以自己设置)鸡舍温度还是低于18℃。这时硬件系统就会报告工作异常,会把异常信息反馈给软件系统。如果安装有GSM模块,系统还会把异常信息以短信的方式发送到用户的手机,提醒用户到现场处理。
四、系统应用
系统实现后给用户安装了本系统,之前用户需要经常去鸡舍查看温度计,夜间也需要去查看温度计,根据温度情况采取相应措施,温度过高或过低都会影响产蛋率。安装本温控系统后,用户能够在房间监控鸡舍温度,需要调节温度时只要动动鼠标即可。温度变化曲线能够直观反映鸡舍的温度变化及温度调节效果,使用该智能温控系统极大的节省了用户的精力。该系统稳定运行已经近一年,用户反映非常满意。
五、结语
本温控系统实现了常用的监控功能,能够用各种易懂的图形显示数据的曲线,并且可以远程进行数据交换,用较小的硬件代价实现了最初的设计目标,用户非常满意。
参考文献:
[1]马春江,付勇智,孟凡军.数据结构与程序构建[M].北京:清华大学出版社,2012.
[2]马春江,马思健,齐心.论“点式思维”对程序设计的影响[J].信息与电脑,2015(1).
[3]马春江.索引结构处理的实现机制.信息技术与信息化,2015.6
作者简介:
马春江(1963~),男,河南叶县人,讲师,研究方向:数据结构、算法设计、图形处理、动画设计等。
关键词:温控系统;计算机软件设计;数据结构
一、系统背景
在日常生活或工作环境中,需要对温度进行控制和监控是很常见的。传统温度的监控一般是使用温度计,由人工方式记录下来。在实际操作中会涉及到很多问题,比如要实时测量水下温度,人工就很难实现。对于温度变化快速的应用情形,由人工记录也很难做到实时记录和大量数据记录。当温度发生变化需要及时采取相应的措施,人工也很难做到实时控制。需要大面积测量的情形下,更加实施困难,也会有很高的人工成本。
二、系统介绍
本温控系统由硬件系统和软件系统配合完成,硬件系统采用多种通信方式为软件系统提供了通用的接口。可以使用蓝牙与笔记本,手机等蓝牙设备连接。可以通过2.4G无线通信的方式传输数据,例如nFR24L01。可以通过RS232、RS485传输数据,可以通过以太网传输数据,可以用GSM收发短信,从而实现用户使用手机远程控制系统,系统的通信方式可以根据用户的需求确定。
该系统采用具有单总线的DS18B20温度传感器,DS18B20具有体积小,硬件开销小,精度高的特点。只需要微控制器的一个I/O口即可实现温度采集,并且一个I/O口上能挂接多个温度传感器,很容易搭建一个远距离分布式温度采集系统。
三、软件设计
软件系统能够实时接收硬件系统传来的数据并处理,用户可以设置温度报警阈值,可以设置被控对象的温度范围。例如养鸡场的鸡舍需要保持在18~21℃,温度低于18℃时,可以由硬件系统启动加热器。温度高于21℃时,可以由硬件系统启动扇热设备。而温度阈值可以在软件系统上设置,发送到硬件系统,由硬件系统执行。也可以由人工到现场通过硬件系统上的按钮,设置温度阈值。温度阈值被限定为最高温度大于或等于最低温度。
本软件系统具有一定的智能处理能力,例如当鸡舍的温度低于18℃时需要启动加热器,硬件系统启动加热器后,经过2个小时(用户可以自己设置)鸡舍温度还是低于18℃。这时硬件系统就会报告工作异常,会把异常信息反馈给软件系统。如果安装有GSM模块,系统还会把异常信息以短信的方式发送到用户的手机,提醒用户到现场处理。
四、系统应用
系统实现后给用户安装了本系统,之前用户需要经常去鸡舍查看温度计,夜间也需要去查看温度计,根据温度情况采取相应措施,温度过高或过低都会影响产蛋率。安装本温控系统后,用户能够在房间监控鸡舍温度,需要调节温度时只要动动鼠标即可。温度变化曲线能够直观反映鸡舍的温度变化及温度调节效果,使用该智能温控系统极大的节省了用户的精力。该系统稳定运行已经近一年,用户反映非常满意。
五、结语
本温控系统实现了常用的监控功能,能够用各种易懂的图形显示数据的曲线,并且可以远程进行数据交换,用较小的硬件代价实现了最初的设计目标,用户非常满意。
参考文献:
[1]马春江,付勇智,孟凡军.数据结构与程序构建[M].北京:清华大学出版社,2012.
[2]马春江,马思健,齐心.论“点式思维”对程序设计的影响[J].信息与电脑,2015(1).
[3]马春江.索引结构处理的实现机制.信息技术与信息化,2015.6
作者简介:
马春江(1963~),男,河南叶县人,讲师,研究方向:数据结构、算法设计、图形处理、动画设计等。