【正文】 提高軟件生產(chǎn)率和軟件質(zhì)量，而且也大大降低了開發(fā)成本、縮短了軟件開發(fā)周期。圖47 筒式倉布局平面圖和俯視圖圖48 房式倉布局平面圖和俯視圖 系統(tǒng)維護模塊軟件復用是在開發(fā)一種新的應(yīng)用系統(tǒng)時，重復使用以前開發(fā)活動中曾經(jīng)積累或使用過的軟件資源。圖46 糧庫布局示意圖屏幕輸出單倉布局：管理人員通過查看單倉布局，直接通過計算機就可知道各倉房內(nèi)部測溫電纜和測溫點的布局。糧庫整體布局：糧庫的管理人員往往希望能有一個糧庫布局平面圖，這樣通過計算機就可以了解各倉房之間的空間位置，同時也有利于管理人員能在現(xiàn)場快速而準確的找到需特別處理的倉房。本模塊流程圖如圖45所示：圖45 通訊和數(shù)據(jù)處理流程 軟件管理功能設(shè)計 糧庫布局功能模塊糧庫布局主要是通過直觀的屏幕輸出顯示，讓管理人員直接通過計算機就對糧庫糧倉的分布和檢測系統(tǒng)的配置有一個大致了解。以時間為名建立數(shù)據(jù)表Set nwtable=(Val(iStore)) 39。 全庫監(jiān)測模塊在程序?qū)崿F(xiàn)上使用VB中的數(shù)據(jù)庫訪問對象方法（簡稱DAO）來建立數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表，具體程序如下：Dim strC as StringTime=LTrim(Str(Hour(Now)))+“時”+LTrim(Str(Minute(Now)))+“分”StrC=Format(Now,“l(fā)ong date”)+Time 39。此系統(tǒng)采用VB進行編程，實現(xiàn)的主要功能有：發(fā)送檢測溫濕度的命令；處理接收到的數(shù)據(jù)，提取溫濕度數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫并以各種圖形化方式進行顯示；通過糧情分析，根據(jù)糧食異常的不同程度，參數(shù)設(shè)置，通信設(shè)置，數(shù)據(jù)文件的刪除等系統(tǒng)維護功能。每次采樣完成之后，程序詢問是否達到所要求的點數(shù)，如果達到則從第一點開始采樣。圖41 測量模塊主程序流程圖 數(shù)據(jù)采集子程序數(shù)據(jù)處理采集子程序流程圖如圖42所示。測量模塊程序是一個閉環(huán)程序，除初始化程序外，程序還在采樣、計算、串行數(shù)據(jù)發(fā)送三個過程之間循環(huán)進行。 測量模塊測量模塊任務(wù)又包括數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)計算、串行通信等子任務(wù)。本系統(tǒng)完成兩大部分任務(wù)：測量模塊任務(wù)和上位機監(jiān)管任務(wù)。圖37 DS18B20測溫原理圖第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計本軟件系統(tǒng)的設(shè)計遵循“自頂而下，逐步求精”的結(jié)構(gòu)化設(shè)計原則，先將任務(wù)層次化，然后對每一層再逐步細化。如果門電路仍然未關(guān)閉，則重復以上過程。計數(shù)器設(shè)置數(shù)值為40℃時，如果計數(shù)器到達0之前，門電路未關(guān)閉，則溫度寄存器的值將增加，這表示當前溫度高于40℃。圖35 兩模塊間的連接圖圖36連接器與傳感器的連接圖 測溫模塊DS1820測量溫度時使用特有的溫度測量技術(shù)，其測量電路框圖如圖37所示。連接器下掛接溫度傳感器，其掛接的方式如下圖36所示。每根測溫電纜又分為數(shù)據(jù)傳輸主干線及分支測溫電纜。LTM8003模塊和LTM8120模塊兩個模塊的連接圖如下圖35所示。8個通道引出的8根測溫電纜每條可以掛接64個溫度傳感器，這樣就可以測500多個測溫點。當RTS為低電平時，SN75176的啟動輸入為高電平，TXD可以向RS485連接進行傳輸；當RTS為高電平時，使能輸入為低電平，RXD可以從 RS485連接中接收數(shù)據(jù)。圖34 RS232與RS485轉(zhuǎn)換電路一個MAX232 將RS232 信號轉(zhuǎn)換成TTL電平，然后TTL信號連接到一個SN75176B 接口芯片，由這個接口芯片提供RS485接口。圖34為一個半雙工RS232/RS485轉(zhuǎn)換接口設(shè)計電路。同時主機發(fā)出的數(shù)據(jù)也用來控制SN75176芯片的2個使能端， SN75176 芯片有2個使能端RE和DE端，當RE為低電平時，數(shù)據(jù)輸入有效；當DE 為高電平時，數(shù)據(jù)輸出有效。在這轉(zhuǎn)換個電路中，如圖34 所示，MAX232芯片的7 腳與RS232 的2腳相連，主機從該引腳接收數(shù)據(jù)。RS485通信適配卡必須插在主機的插槽里，這種方法占用了系統(tǒng)的硬件和軟件資源，而且維修和測試比較麻煩，也為系統(tǒng)帶來了安全隱患；購置專用的RS232/RS485轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品，如75MAX3126等，由于專用的RS232/RS485轉(zhuǎn)換器設(shè)計復雜，價格昂貴，且性價比低。這兩種接口的機械結(jié)構(gòu)、電器特性均不同(如表 31 所示)，所以需要進行RS232和RS485之間的電平轉(zhuǎn)換。3V177。100μA(開路) 接收器輸入電壓范圍177。(帶負載)177。5V(帶負載)177。采用何種串行通訊標準要根據(jù)實際的要求來確定。表 31 列出了 RS232 與 RS485 串行接口的主要特征參數(shù)[15]。例如，Maxim公司的MAX485和 MAX491 芯片，MAX485 用于半雙工，而 MAX491可用于全雙工。由于能夠減少布線成本和實現(xiàn)較長的傳輸距離，RS485 被廣泛應(yīng)用于POS、工業(yè)和電信領(lǐng)域，較高的輸入電阻允許多個節(jié)點連接到總線上，差分RS485傳輸信號在雙絞線上極性相反，因為在每根線上的磁場互相抵消，從而將ENI減到了最小。用RS485 可實現(xiàn)多點互聯(lián)，最多可達32臺驅(qū)動器和32 臺接收器，不僅可以實現(xiàn)半雙工通訊，而且可以實現(xiàn)全雙工通訊。如果以10Mb/s 速率傳輸數(shù)據(jù)，最大傳輸距離為12m，而用100Mb/s 傳輸數(shù)據(jù)。兩條傳輸線通常采用雙絞線，又是差分傳輸，因此有極強的抗共模干擾能力，接收靈敏度也相當高。RS485 標準采用平衡式發(fā)送，差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅(qū)動總線，如圖33所示。2. RS485串行接口 由于RS232 接口標準是單端收發(fā)，抗共模干擾能力差，而且它未規(guī)定標準連接器，接口處各信號容易產(chǎn)生干擾，所以數(shù)據(jù)傳輸率低，傳輸距離短。RS232適合于數(shù)據(jù)傳輸率在0~20kb/s范圍內(nèi)的通訊，現(xiàn)普遍用于近端連接標準。3V)的差僅允許2V 的共模抑制，所以RS232 的信號傳輸距離為十幾米。由于RS232發(fā)送端與接收端之間的信號傳遞采用多芯信號線，電纜上的分布電容由于超過了規(guī)定的負載(2500pF)從而降低了擺率；發(fā)送電平( 177。RS232 標準定義了25 根信號，但實際使用時，只需2個數(shù)據(jù)線、6個控制線、1個地線共九個信號。為了提高抗干擾能力和增加傳送距離，RS232的每個腳線的信號和電平規(guī)定采用負邏輯電平，(15~ 5V)規(guī)定為邏輯“1”，DC(+5V~ +15V )規(guī)定邏輯“0”，DC (5V~+5V)規(guī)定為過渡區(qū)。RS232采用非平衡連接(又稱為單端線路)，如圖32所示。 RS232與RS485間的轉(zhuǎn)換電路1. RS232串行接口 RS232通訊接口[13]是一種標準化的串行接口，是為遠程通訊連接終端設(shè)備DTE(Data Terminal Equipment)與數(shù)據(jù)通訊設(shè)備DCE(Data Communication Equipment)定義的物理接口。串行通信只需要一對或二對傳送線，故串行通信能節(jié)省傳送線，特別是當數(shù)據(jù)位數(shù)很多或遠距離數(shù)據(jù)傳送時，這一優(yōu)點更加突出。然而上位機的通訊接口默認為RS232串行接口，當上位機在與連接器模塊相連時，它們的通訊接口是不同的 ，因此就需要進行RS232與RS485之間的電平轉(zhuǎn)換。相互間的連接圖如下圖31所示。模塊與上位機之間以RS485方式進行數(shù)據(jù)交換。每一個模塊可連接八條測溫線纜,每條線纜可安裝最多64個測溫點。LTM8003采集模塊可和LTM8120配合方便現(xiàn)場的分支布線。,可直接在現(xiàn)場使用,密閉性好,防熏蒸。工作環(huán)境：模塊工作溫度：0 ～70℃。℃；測溫分辨率：9 ～ 12位(℃) ；測溫速度:60點/s；支持測溫電纜長度: ≤200M ；支持傳感器二線或三線聯(lián)接方式；自動識別傳感器數(shù)量,ID自動排序；同上位機通訊特性：模塊與上位機采用RS485通訊；一臺上位機可帶128個模塊；波特率9600/19200/38400可選；485總線傳輸距離: 1200 M；支持synall、組態(tài)王等組態(tài)軟件。3）從速度和穩(wěn)定性考慮推薦使用3線方式。2) 使用兩線接法時只需連結(jié)LTM8002模塊的數(shù)據(jù)線及GND。%RH長時間穩(wěn)定性%RH/yr工作溫度30～60℃儲存溫度30～70℃工作濕度范圍0～100%RH供電電壓5(max16Vdc)Vdc響應(yīng)時間5S 測溫控制模塊的介紹LTM80XX系列模塊各項功能如表22所示；表22 LTM80XX系列采集模塊性能對照表功能LTM8001LTM8002LTM8003通訊接口信號光電隔離√√隔離電壓2500V√√√電源隔離電壓2500V2500V線路保護√√√自復保險絲(過流保護)√√√600W瞬態(tài)過壓保護√√√通訊工作方式RS485RS485RS485通訊距離≤1200M≤1200M≤1200M工作波特率960038400√√√最大網(wǎng)絡(luò)容量節(jié)點128255255485網(wǎng)絡(luò)多點支持能力良良優(yōu)通訊格式10位 (1起始位 8數(shù)據(jù)位 1停止位)系統(tǒng)功能CPU結(jié)構(gòu)單單雙支持傳感器種類DS1820DS1820/DS1822DS18B20DS1820/DS1822支持傳感器工作方式三線三/二線三/二線可接傳感器數(shù)量1~5121~64/1~128/12561~256/1~512傳感器ID自動排序√√溫度巡檢速度(包含實時通訊)40點/秒40點/秒60點/秒分支器(LTM8120)支持√每路傳感器線纜長度200M200M干線200M電源電壓監(jiān)控√√地址/波特率設(shè)定存儲可靠性良好好缺省設(shè)置手動回復√√缺省設(shè)置自動回復√√√傳感器通道連接方式RJ11端子端子外殼防護等級IP40IP40IP67電源24V電源反向保護√√√600W瞬態(tài)過壓保護√√√24V電源隔離輸入√√√隔離電壓500V500V500V可選供電電壓DC : 12V/24V/48VDC : 12V/24V / 48VDC :12V/24V/48V功耗3W3W~6W6W~15W LTM8003雙CPU增強型1～512點遠程溫度測量模塊DATADATA+通道0通道1通道2保險絲電源接口RS485通訊接口GND(24V)24V+通道3通道4通道5通道6通道7VCC CHX GND DLXLTM8003結(jié)構(gòu)圖如圖22所示：圖22 LTM8003結(jié)構(gòu)示意圖接線端子定義24V+,GND(24V):24V電源輸入；CHX(0～7):測試電纜數(shù)據(jù)線, 接傳感器數(shù)據(jù)腳；VCC:測試電纜電源線, 接傳感器電源腳；GND:測試電纜地線,接傳感器地線腳；DLX(0～7):分支器控制線,接LTM8120的DL信號；+:RS485+；:RS485。3%RH損耗電流mA溫度系數(shù)(10～50℃)177。其工作曲線圖如圖33所示。圖21 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖DS18B20特點如下：硬件接口簡單，性能穩(wěn)定，單線接口，僅需一根口線與測溫模塊連接無需外圍元件；由總線提供電源；測溫范圍為55～75℃；℃；9位溫度讀數(shù)；A/D變換時間為200ms；用戶自設(shè)定溫度報警上下限，其值是非易失性的。3．內(nèi)存訪問命令：在用戶發(fā)送序列號訪問命令選定特定DS18B20芯片后，被選中的芯片便可以接受內(nèi)存訪問命令。2．序列號訪問命令：接下來，用戶通過信號線，發(fā)送一個特定的64位序列號編碼?！　∮脩魧τ贒S18B20的訪問分為3個步驟：1．初始化：用戶通過信號線，向DS18B20發(fā)送一個滿足特定時序的負脈沖，信號線上的所有的DS18B20芯片都被復位。每個DS18B20內(nèi)部可以分為4個部分：1．64位的序列號，是區(qū)別不同傳感器芯片的唯一編號；2．8字節(jié)的片內(nèi)RAM，用于保存芯片檢測到的溫度數(shù)據(jù)以及臨時保存報警溫度限；3．2字節(jié)的EEPROM，用于永久性保存溫度報警上下限；4．溫度傳感器。溫度讀取，溫度測量和溫度設(shè)置等所需的能源也都可以數(shù)據(jù)線上獲取而無須另加電源?，F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大減少了系統(tǒng)的電纜數(shù)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾性。176。C，在10+85176?！　S18B20，測量溫度范圍為55176。一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。每個分機上可以連接10跟電纜，每根電纜上可并聯(lián)幾十個點。在房倉內(nèi)采用DALLAS的數(shù)字式溫度傳感器芯片DS18B20時，一般采用6～8米一根分支測溫電纜，每條電纜封裝3～4個傳感器。一線總線技術(shù)還在不斷改進，不斷推出新的器件、儀表，在傳輸距離、傳輸速度方面還有待于提高，但是在大多數(shù)現(xiàn)場，一線總線是簡單、經(jīng)濟、實用的。 一線總線的真正優(yōu)勢在于：作為信號源，無須考慮如何解決通訊協(xié)議問題；在絕大多數(shù)場合，不用考慮總線上連接的傳感器數(shù)量；在大多數(shù)場合甚至不需另外提供電源。一線總線是眾多現(xiàn)場總線中極具競爭力的一種。64位ROM的結(jié)構(gòu)如下：開始8位是產(chǎn)品類型的編號（DS1820為10H），接著是每個器件的唯一的序號，共有48位，最后8位是前56位的CRC校驗碼，這也是多個DS18B20可以采用一線進行通信的原因。掛在單總線上的器件稱為單總線器件，為了區(qū)分總線上