基于现场总线的温度测控系统设计 第7页
增加控制电路即可。
6 数据采集单元电路设计
由DS1820实现的数据采集单元电路如图4-2所示。
 
                          图4-2 数据采集单元电路图
4.2键盘电路
当此系统当前工作于一个温度范围，而此温度范围不再适合时，因此需要重新设置一个温度范围，让系统重新按照新设置的温度范围进行智能控制，在设计中，当用户输入“*”号时，输入温度下限值，输入“#”号时，输入温度上限值。在本次温度输入中，只用到数字键和功能键，采用4*4行列式键盘，从而可以降低成本。
4.2.1行列式键盘的输入原理[7]
行列式键盘由行线和列线组成，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口作为输入。当按键没按下时所有的输出都是高电平，代表无按键下。行线输出的是低电平，一旦有按键按下时，则输入线被拉低，通过读输入线的状态就可得知是否有按键下。在实际电路中，列线接单片机AT89S52 P2.0～P2.3引脚，行线直接接到AT89S52 P2.4～P2.7脚。通过以上所述画出原理电路图如图4-3所示。
 
图4-3 4*4行列式键盘与单片机连接原理图
4.2.2按键与相应键码定义
系统中使用的4*4行列式键盘上16个按键的功能与相应的键码如表4-4所示。
表4-4 按键功能与相应键码
键号 功能 键码
0 1 7EH
1 2 BEH
2 3 DEH
3 M EEH
4 4 7DH
5 5 BDH
6 6 EDH
7 M2 EDH
8 7 7BH
9 8 BBH
10 9 DBH
11 M3 EBH
12 * 77H
13 0 B7H
14 # D7H
15 M4 E7H

4.2.3 温度输入电路
通过上述行列式键盘原理，画出实际电路图如图4-4所示。
 
图4-4 键盘连接电路图
4.3报警电路
在本次设计中，如大气变化将会产生较大的温度偏差，因此采用智能报警电路进行现场监控。如温度超过一个温度范围，而风机和加热炉未能及时进行处理，或者设备已坏，则此系统将智能报警，让人员查找故障，在实际电路中，蜂鸣器接在P0.5脚，当正常时此引脚置低电平，当温度异常时或者传感器未能检测到信号不能传输至单片机处理，则此引脚置高电平，蜂鸣器鸣叫，通知相关人员进行即时处理，提供一个全自动化智能报警系统。要求温室温度失调范围小于5℃。蜂鸣器报警电路图如图4-5所示。
 
图4-5 蜂鸣器报警电路图
4.4温度反馈控制电路
在实际的系统中，用DS1820数字温度传感器进行温室温度检测将温度传至单片机进行现场处理，但检测的温度不一定是所要的理想温度，或者因大气的变化等，温度发生偏差，温度过高或者过低将采取相应措施进行即时处理。在此次设计中用以下电路进行控制。
单片机输出的控制量输入到P0.7脚，在实际中，当电路和温度正常的情况下，此引脚被置为高电平，则此时光电耦合器件TLP521不导通，CMOS截止，因而继电器J1断点，常开触点断开，从而不会输出220V电压，而此继电器将接在风机和加热炉交流电源输入端，因而不会对其进行加温和冷却。相反，当出现异常时，此信号为低电平，则光电耦合器件导通，使CMOS三极管导通，从而继电器通电，常开触点闭合，输出220V电压；否则，输出0V电压。相应的控制在软件中实现。图中二极管D1用来保护继电器，防止电源电压过高损坏继电器。
因加热电路和冷却电路一样，所以在图中只画了一路，当我们需要进行多个温室控制时，则需要相应的增加控制电路，当需要多路控制单片机引脚不够时，用8155可编程并行接口芯片进行扩展。加热控制电路如图4-6所示。
 
图4-6 加热控制电路图
4.5 通讯电路
4.5.1 FB3050介绍
总线通信控制器是基金会现场总线网络实现的基础，本设计中选用SMAR公司的FB3050，通讯部分的设计都是基于该控制器来实现的，它可用作总线主、

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