用于农业领域的智能温度传感器设计VIP免费

用于农业领域的智能温度传感器的设计摘要：本文介绍了基于数字温度传感器DS18B20的测温系统的设计，阐述了其与AT89C2051单片机和PC机相结合组成传感器测温系统，实现温度检测系统的硬件和软件设计。该系统由DS18B20与单片机AT89C2051的接口电路，串口通信电路组成，通过软件编程发送到上位机（PC机），并在PC机上用LABVIEW界面远程显示测的温度值。该系统结构简单，抗干扰能力强，稳定可靠，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，可应用于仓库测温、温室大棚和生产过程监控等领域。关键字：DS18B20Labview测温系统AT89C521智能传感器的定义和实现途径1.1智能传感器的定义智能传感器（Intelligentsensor或Smartsensor）最初是由美国宇航局1978年在开发出来的产品。宇宙飞船上需要大量的传感器不断向地面发送温度、位置、速度和姿态等数据信息，用一台大型计算机很难同时处理如此庞杂的数据，要不丢失数据，并降低成本，必须有能实现传感器与计算机一体化的灵巧传感器。智能传感器是指具有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维和判断功能的传感器。它不仅具有传统传感器的各种功能,而且还具有数据处理、故障诊断、非线性处理、自校正、自调整以及人机通讯等多种功能。它是微电子技术、微型电子计算机技术与检测技术相结合的产物。早期的智能传感器是将传感器的输出信号经处理和转化后由接口送到微处理机部分进行运算处理。80年代智能传感器主要以微处理器为核心,把传感器信号调节电路、微电子计算机存贮器及接口电路集成到一块芯片上,使传感器具有一定的人工智能。90年代智能化测量技术有了进一步的提高,使传感器实现了微型化、结构一体化、阵列式、数字式,使用方便和操作简单、具有自诊断功能、记忆与信息处理功能、数据存贮功能、多参量测量功能、联网通信功能、逻辑思维以及判断功能。智能化传感器是传感器技术未来发展的主要方向。在今后的发展中,智能化传感器无疑将会进一步扩展到化学、电磁、光学和核物理等研究领域。1.2智能传感器的实现途径智能传感器的“智能”主要体现在强大的信息处理功能上。在技术上有以下一些途径来实现。在先进的传感器中至少综合了其中两种趋势，往往同时体现了几种趋势。①采用新的检测原理和结构实现信息处理的智能化。采用新的检测原理，通过微机械精细加工工艺设计新型结构，使之能真实地反映被测对象的完整信息，这也是传感器智能化的重要技术途径之一。例如多振动智能传感器，就是利用这种方式实现传感器智能化的。工程中的振动通常是多种振动模式的综合效应，常用频谱分析方法分析解析振动。由于传感器在不同频率下灵敏度不同，势必造成分析上的失真。采用微机械加工技术，可在硅片上制作出极其精细的沟、槽、孔、膜、悬臂梁、共振腔等，构成性能优异的微型多振动传感器。目前，已能在2mm×4mm的硅片上制成50条振动板、谐振频率为4～14kHz的多振动智能传感器。②应用人工智能材料实现信息处理的智能化利用人工智能材料的自适应、自诊断、自修复、自完善、自调节和自学习特性，制造智能传感器。人工智能材料具有感知环境条件变化（普通传感器的功能），自我判断（处理器功能）及发出指令和自我采取行动（执行器功能）。因此，利用人工智能材料就能实现智能传感器所要求的对环境检测和反馈信息调节与转换的功能。人工智能材料种类繁多，例如半导体陶瓷、记忆合金、氧化物薄膜等。按电子结构和化学键分为金属、陶瓷、聚合物和复合材料等几大类；按功能特性又分为半导体、压电体、铁弹体、铁磁体、铁电体、导电体、光导体、电光体和电致流变体等集中按形状分为块材、薄膜和芯片智能材料。③集成化集成智能传感器是利用集成电路工艺和微机械技术将传感器敏感元件与功能强大的电子线路集成在一个芯片上（或二次集成在同一外壳内），通常具有信号提取、信号处理、逻辑判断、双向通讯等功能。和经典的传感器相比，集成化使得智能传感器具有体积小、成本低、功耗小、速度快、可靠性高、精度高以及功能强大等优点。④软件化传感器与微处理器相结合的智能传感器，利用计算机软件编程的优势，实现对测量数据的信息处理功能主要包括以下两方面：运用软件...