浅谈冷藏车内温度测量系统的设计

季向阳

摘要：随着科技的发展和社会进步，人们对于生活水平提出了更高的要求。作为生活水平提高保障的一个重要方面，交通运输行业也需要不断的进行改进。为了保障市民的生活需要，需要交通运输行业不断的把生活物资等运送到城市里。但是有一些物资，比如水果和蔬菜，这些物资的运输对于运输的温度是有要求的。温度过高，这些东西会衰老过快，温度过低，这些东西会冻坏。所以需要在运输的过程中保持一个合适的温度。但是靠人工观察温度计的方法在运输的过程中是不现实的，所以利用电子开发技术，设计电子测温系统，实时的测量冷藏车内的温度。下面就详细的介绍一下车内温度测量系统。

关键词：冷藏车；温度；测量

1.引言

纵观国内外冷藏车的发展，国外的一些发达国家对于冷藏车的发展还是要早于我国的。在一定的程度上来说，我国在冷藏车的发展上是落后于一些先进国家的。为了弥补这个短板，我国急需发展新型的冷藏车。从质量上来讲，发展冷藏车不只是发展冷藏车的数量，更重要的是保障冷藏的质量。为了保障这个冷藏的质量，冷藏车必须朝着智能化的发展，充分的利用电子电路的发展。研究新型的冷藏车可以更好的保障食品等需要保鲜物资的质量，间接地保障了人民的生活水平。实现温度的实时测量又是研究高质量冷藏车的必备条件，所以开发温度测量系统具有非常重要的意义。

2.系统的硬件构成

本系统的核心是51单片机，采用了新型的传感器和数字电路组成，可以实现智能的采集和控制。图1是温度采集系统的整体框图：

电路的采集是从dsl8b20这个温度传感器开始的，温度经过数字温度触感器以后，就编程了数字信号。这个信号被单片机采集。信号进入到单片机以后经过单片机的处理就会编程单片机可以识别的温度。单片机中加入判断程序，将采集到的温度实时的传递到显示部分。另外一路，采集到的温度和程序设定的温度进行比较，如果温度过高或者过低的话就会启动报警电路。随后，如果是因为温度过高的情况造成的报警，单片机会直接发信号给继电器，开启制冷压缩机，为冷藏车内降温。

2.1单片机的选择及最小系统的搭建

本次的电路设计并不是很复杂，需要采集的量只有dsl8b20这一路信号。所以在选择单片机的时候没有必要选择太高端的单片机。进过经验的分析，AT89C51就能很好的满足要求。该单片机是进口的高性能51单片机，兼容51汇编指令。该型单片机共有40个引脚，本次的设计并没有完全用到，之所以选择引脚多的51单片机是方便以后做系统设计和扩展。另外就是程序存放的位置ROM的选择，该型号的单片机的ROM有4K，足够存放程序。随后就是单片机最小系统的搭建。说先要保障单片机的供电，接好VCC和GND引脚。因为数据存储使用的是片上资源，所以，需要把单片机的EA引脚拉高。其次，是单片机的心脏晶振。晶振的选择为12MHZ的无源晶振。为了保障晶振的正常工作，需要在竟真的每个引脚上加30pf的电容。最后是单片机的复位电路，上拉经过10uf的电解电容，可以实现上电复位。搭建好最小系统以后，用示波器檢测ALE管脚，如果出现一个晶振频率六分之一的方波就证明单片机已经正常工作了。

2.2传感器的选择

传统的温度测量电路一般选择的是热电偶或者PT100这样的模拟信号触感器。这样的互感器一方面是安装的时候不太方便，体积较大，而且温飘还需要补偿，所以和本次选择的数字温度传感器相比还是有很多的不足的。本次设计选择的dsl8b20只有一根信号线，在保障供电之外，通过串口与单片机进行通信，而且可以通过总线进行传感器数量的增加。dsl8b20还具有测量范围广，测量精度准确的特点，具有非常出色的抗干扰能力。还有一个最重要的方面，dsl8b20具有低功耗的特性，所以，非常适合做为冷藏车的温度传感器。为了保障信号传输的质量，dsl8b20的信号线需要经过4.7k电阻上拉。

2.3显示部分的设计

显示部分是人家交互的重要组成部分，没有显示部分，操作人员就不知道当前的状态。对于显示部分的设计原则是，在保障显示充分的基础上要尽可能的实现低功耗。本着这个设计原则，本次显示采用的是LCDl602.该液晶显示器具有16*2个字符显示位置，足够显示当前的温度和状态。

2.4显示电路的设计

因为在本次设计中，LCDl602是直接被单片机驱动的，而且数据的选择为P0口，但是51单片机的PO口是没有上拉电阻的，所以在设计的过程中必须要加1K上拉排阻，保障单片机的驱动能力。另外，LCDl602的VEE管脚要接1K电位器，方便以后调节LCDl602的对比度。

3.系统的软件构成

单片机首先要进行单片机复位处理。随后，程序检测有没有按键按下。因为要根据不同的温度需要设置温度门槛，按键的作用就是调节温度门槛的。通过按键的设置就可以实现不同的报警温度。当有按键按下的时候就执行按键子程序，调节报警的温度值。如果没有按键按下，那么开始从ds18b20读数，并经过单片机的转换之后送到LCDl602进行显示。读取的数据然后进入逻辑判断函数，如果温度超过了设定的值，那么启动压缩机，进行降温处理。

程序编写中需要注意的细节：因为按键采用的是机械按键，所以难免有抖动的现象，避免造成温度设置的不准确，需要在按键程序中加入消抖程序。这里采取的办法是加入5ms的延时。第二个就是LCD1602部分的程序，因为LCD1602的内部寄存器工作速度比较慢，所以在写入数据的时候一定要加入判忙函数，避免内部的寄存器还没有工作结束就写入了新的数据，这样可能会造成程序的混乱。第三个方面是对于ds18b20的设置。ds18b20在使用之前需要设置精度，所以，本次的设置中，选择精度较低的设置，这样转化的速度可以加快很多。最后一点，因为单片机的内部资源还是比较有限的，所以在编写程序的时候尽量避免宏定义，可以在程序内部进行处理。

4.结语

以上就是温度测量系统的硬件部分和软件部分，该系统采用的是数字信号传感器，具有体积小，精度高低功耗的特点。是作为冷藏车温度采集系统的最佳选择。冷藏车还在不断的发展，在以后的研发中还将有新的突破，希望本文中的一些观点可以给广大的读者带来帮助。