无论是在日常日子仍是在工业生产中,温度都是一个十分重要的目标。所以,对温度数据的收集、丈量和传输,一向都是研讨的要点。传统的温度收集体系的完成办法包含专门铺设有线通讯线路传输温度数据(如选用RS485总线结构)和选用无线通讯传输温度数据(如蓝牙,GPRS等)。传统的铺设专有的通讯线路的办法规划本钱较高、施工费事、出现问题时很难扫除,现已很难习惯高速开展的现代社会的需求。选用无线的方法则具有不必布线、实时性高级长处,可是其规划本钱也相应的十分高。而在现代社会中,电力线简直无处不在,因而,本文提出了一种根据电力线通讯的温度收集体系,无需专门铺设通讯线路,能够大大下降规划本钱。温度检测模块中,STC12LE5A60S2是主控芯片,由电源模块、LCD显现、电力线通讯芯片RISE3501、DS18B20温度传感器、RS232等电路构成。
体系硬件规划
电源模块
220V交流电转16V直流电电路
变压器将220V交流电转化为16V交流电,桥式整流电路将16V交流电转化为直流电,经过电容电感滤波后得到大约16V直流电。这个16V直流将直接给电力线通讯芯片的发送电路的功率放大器供电。如图3所示。
图3 220V交流通16V直流
16V电压转化为5V电压电路
运用78M05电源芯片将16V直流电转化为5V直流电。这个5V直流电将给DS18B20温度传感器供电。如图4所示。
图4 16V电压转5V电压
5V电压转3.3V电压电路
运用AP1117将5V直流电转化为VCC3.3V电压。再经过磁珠F-BEAD分出来VCCA3.3V,VCCA3.3V将给电力线通讯芯片的接纳电路供电。
图5 5V电压转3.3V电压
LCD显现模块
本体系运用6位笔段式LCD EDS826来显现当时温度,选用HT1621B 驱动芯片来驱动EDS826的显现。这儿不运用STC12LE5A60S2单片机直接驱动EDS826,这样能够简化体系软硬件规划的复杂度,减轻主控单片机的使命,然后有运用体系的晋级与扩展。其电路结构如图6所示。
图6 LCD显现电路
温度检测电路
本体系的温度传感器运用DS18B20。DS18B20 数字温度计以9 位数字量的方式反映器材的温度值。经过一个单线接口发送或接纳信息,因而在主控单片机和DS18B20 之间仅需一条连接线(加上地线)。测温规模-55~+125℃,以0.5℃递加。温度数字量转化时刻200ms(典型值)。电路结构如图7所示。
图7 温度检测电路
本体系选用具有两个串口的STC12LE5A60S2作为体系的主控单片机。其特点是单时钟周期、高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码彻底兼容传统的8051单片机,但速度快8~12倍。片上集成60K Flash存储器,可用于存储程序和温度数据,十分有利于体系的软件的晋级换代。该单片机具有双串口,这是挑选这款单片机最主要的原因之一。在体系规划中,运用其间的一个串口和电力线通讯芯片进行通讯,然后操控电力线通讯芯片收发数据。另一个串口则用于下载程序、打印体系调试信息以及和上位机通讯(温度检测模块用作主机模块时)等。无需专用下载器,无需专用仿真器,可经过串口直接下载用户程序。然后下降了规划开发的难度,下降了规划本钱。
电力线通讯电路
本体系运用RISE3501完成电力线通讯。RISE3501是一款智能型电力载波操控芯片,内部集成电力收发模块,Flash、SRAM以及 8位处理器内核。规划契合EIA-709.1和EIA-709.2标准规范。RISE3501能够经过串口和主控单片机通讯。单片机将满意645规约的指令和数据经过串口发送给RISE3501,RISE3501则经过电力线将数据发送出去。当RISE3501从电力线上接纳到发给自己的数据时,其将数据收下,并将数据经过串口发送给主控单片机。