便攜式多點溫度同步采集系統設計思路淺談

摘 要：以嵌入式ARM處理器STM32F103VC為核心的便攜式多點溫度同步采集系統，可以實現其他信號的同步采集，具有很大實踐應用價值。在這里主要針對便攜式多點溫度同步采集系統設計思路進行了簡單分析與探討。

關鍵詞：便攜式多點溫度同步采集系統；設計；思路

在野外勘測以及工業控制中，需要同步測量不同地點的溫度參數，傳統的測量方法不能滿足這一測量要求，而便攜式多點溫度同步采集系統的設計，卻有效地解決這一問題，其主要通過無線同步技術，實現精度較高的同步測量。

1 系統設計思路

隨著現代社會和工程技術的發展，野外勘測以及工業控制對測量精度的要求也在不斷提高，在具體的測量作業中，我們經常會遇到需要同步測量不同地點的溫度參數的問題，而傳統的測量方法主要是基于有線技術上的一種測量技術，這為工程同步測量帶來了一定的困難，而且不能滿足測量精度要求，但是基于嵌入式ARM處理器STM32F103VC為核心的便攜式多點溫度同步采集系統，通過無線同步技術與存儲系統的結合應用，可以根據設定好的模式，優化數據的采集與收集，而且可以將同步溫度與同步數據一起存在入到SD卡中，加以系統采用電池供電，一方面，有效地實現精度較高的同步測量，另一方面，實現其他信號的同步采集，其應用價值在工程測量中充分體現出來，以下我們針對便攜式多點溫度同步采集系統設計進行具體的分析：

1.1 硬件設計

一般而言，便攜式多點溫度同步采集系統在進行溫度采集時，其采集模式多種多樣，具體有幾種：定時采集、溫度變化率越限、溫度高越限、溫度低越限。在運行時，只有滿足啟動條件，那么系統就會自動發出指令，從而將指導傳達出去，從而通過其他系統進行啟動，而且對于不同位置的溫度采集系統，其在硬件結構上是相同的，唯一不同的只是ID號的不同。從總體結構上講，系統硬件主要的模塊有電源模塊、控制器模塊、SD卡、人機接口，具體的結構如圖1所示：

首先是微控制器模塊。本系統是主要是基于STM32F103VC處理器上建立起來的，其與復位電路、存儲系統、時鐘電路、電源電種組成一個比較完整的系統，其中，處理器是高性能內核，在運行時，頻率可以達到72MHz，而指令速度可以達到1。25DMIPS/MHz，同時，進行了一系列通用外圍接口單元的擴展，從而使得嵌入式方案的性價比提高。復位電路主要采用的是IMP811S芯片，實現系統的監視功能，為系統的正常工作創造了更好的條件。

其次是人機接口與SD卡存儲裝置。該系統加入了LCD顯示器與矩陣鍵盤，以便于參數的顯示以及模式的設置，矩陣鍵盤主要與GPIO相連，并且采取掃描的方式，進行按鍵檢測，而系統中的顯示器主要采用的四級灰度顯示器，其最大的特點就是自帶有電源控制，功能耗極低，尤其適應于電池供電系統。而系統中的LM9033接口直接與SP11接口相連接。另外，系統中加入了SD卡裝置，可以將采集信息以及相關數據長時期的存儲，同時，SD卡又與接口相連接，進而實現數據的讀寫功能。

1.2 軟件設計

對于軟件部分的設計，主要采用的是結構化程序設計，如主程序、溫度采集子程序、初始化程序、顯示子程序、讀寫程序、報警子程序能為中斷服務器程序等，在進行程序編寫時，主要是采用MCS51匯編語言，完成數據的讀寫操作，實現數據采集，從而獲得最終溫度，并將溫度數據傳入到單片機進行存儲，具體的程序編寫過程如下：

在進行測時，通過單總線方式，進行數據的讀寫，并且AD轉換，將單片機的P1口經74LS240與二極管相連，從而將數據以及轉換結果輸出，實現機內部P0口與74LS273和ADC0809的有效連接，并將ADC0809的EOC（內部已經反向器）與單片機的INT0（P3.2）相連，單片機將ADC0809作為外部RAM來讀取，設計時74LS273的CS/接8300H，ADC0809的CS/接8100H，從而進一步優化軟件設計程序。

2 系統功能的實現

系統地運行時，主要針對現場的各種因素和具體環境情況進行數據采集，整個采集過程主要用到的是濾波算法，與傳感器一起，將錯誤的數據及時檢測并排除，根據啟動條件，使得系統就自動發出指令，并將指令傳達出去，進而引導其他系統的自行啟動，與此同時，系統利用無線同步技術與存儲系統，結合設定好的模式，優化數據的采集與收集，而且可以將同步溫度與同步數據一起存在入到SD卡中，加以系統采用電池供電，既減少了錯誤數據的發生率，提高測量精度，還可以實現對采集數據的雙向奇偶性檢測，進一步糾正錯碼，其他信號的同步采集，降低數據存放的出錯率，具體的檢測程序流程圖如圖2所示：

3 結束語

總而言之，便攜式多點溫度同步采集系統，不僅設計簡單，程序易于擴展，而且具有較強的抗干擾能力，實現溫度測量、顯示以及報警功能，為溫度測理提供了一種有效的技術方案，因此，要加大研究力度，優化其采集檢測技術，從而更好地應用于建筑內部溫度測量、空調環境測量等。

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