利用RS-485实现多路温度测量

温度采集和显示

从机模块完成的主要功能是8路温度模拟信号的采集和向主机正确的发送这8个采样温度，本系统中采用温度传感器为AD590。AD590是一个电流型集成温度传感器，其输出电流正比于绝对温度，当温度为 273开氏度时，其输出电流为273微安。温度每变化1K(也可以理解为1℃)，输出电流变化1微安。将电流信号经运算放大器后输出0~5V(参考电压为 5V)的电压信号，经过ATMEG16L的10位A/D转换后变为数字信号存放在从机的缓存区。当主机发出与该从机相应的地址信号后，从机应应答并将采样后的数据经RS-485总线送给主机并显示在液晶屏幕上。

从机通过自己的A/D口直接进行模拟量采集比利用多路模拟开关来采集数据要方便的多，为使采样的温度数据更接近实际值，我们在软件上增加了一些处理措施，如求多次采样的平均值、中值滤波等。

为消除一些人为造成的误差，我们在该主从机中使用了一个开关电源，这样开关电源电压的波动对所有温度探头的影响是一致的。另外，所有的温度探头线的长度都保持一致。温度探头线和主从机的通讯线都必须使用屏蔽双绞电缆，并将屏蔽电缆进行良好接地。特别是在RS-485串行通讯中，主从机必须共地，否则严重时会有共模干扰，导致数据传输出错。

在实际的使用过程中，为保证数据采集的可靠性，还必须对每个温度探头进行校准，一般情况下，我们将32个或64个温度探头尽量放在一起，并将其统一放在一个温度比较稳定的老化实验箱中，稳定2个小时后，在同一点将所有的探头校准，并做升温处理观察在升温后各个温度点的探头测量值是否保持一致。否则应在高温段再校准并做降温过程的跟踪观察。

结语

本文介绍了主从机用RS-485串行总线，完成对多路温度信号的测量。特别介绍了RS-485通讯电路在实际使用中的一些措施 。孵化设备多路温度测试仪器正是采用了这些措施，使得测试过程中通讯稳定，测量路数配置灵活，测量数据稳定可靠。

参考文献：

　　[1] 马潮. 高档8位单片机ATMEG128原理与开发应用指南[M]. 北京：北京航空航天大学出版社, 2004
　　[2] MAX483 Datasheet. Maxim, 2009
　　[3] ATMEG128L、ATMEG16L Datasheet. Maxim, 2009
　　[4] 耿德根, 宋建国, 马潮等. AVR高速嵌入式单片机原理与应用[M]. 北京：北京航空航天大学出版社, 2004
　　[5] 陈斌. 单片机RS-485多机通讯技术[J]. 电子产品世界, 2005(7)

作者：郭庆亮 中国电子科技集团公司第四十一研究所   
来源:电子产品世界 2010-03-09