一、设计方案
1．温度传感器部分
采用数字数字温度传感器DS18820测景温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理性能很稳定，线形较好。它能用做工业测温元件，在0℃~100℃时，最大线性偏差小于1℃。DS18820的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1820和微控制器AT89C2051构成的无线温度传感器，它直接输出温度的数字信号，可直接与计算机无线传输数据。这样，测温系统的结构就比较简单，体积也不大，可以非常容易实现多点测量，轻松的组建传感器网络，使总体电路更简洁。而且集成块的使用，可有效地避免外界的干扰，提高测量电路的精确度。
2．主控制部分
下位机采用AT89C2051八位单片机实现。硬件体积小，实现简单，安装方便。既可以单独控制DS18820工作，还可以通过STR-30无线数传模块与PC机通信。运用主从分布式思想，由一台上位机（PC微型计算机）、无线温度传感器、组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统，实现远程控制。
综上所述，运用分布式通讯的思想，设计成可以用于大规模多点温度测量的巡回检测系统。该系统采用的是RS-232串行通讯的标准，通过无线温度传感器进行现场的温度采集，将温度数据无线传输至上位机进行数据处理，具有巡检速度快，扩展性好，成本低的特点。实际采用电路方案如图1所示。
3．单元电路设计
(1)无线温度传感器设计
无线温度传感器（如图2所示）主要包括数字温度传感器DS18820、AT89C2051单片机和STR-30无线数传模块，其硬件电路如图3所示。
1)温度传感器
数字温度传感器DS18820（如图4所示）具有3引脚T0-92小体积封装形式。测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。
测最温度范围为-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃范围内，精度为±0.5℃。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。与DS1820的通信经过一个单线接口，在单线接口情况下，在ROM操作未定建立之前不能使用存贮器和控制操作。主机必须首先提供5种ROM操作命令之一：ReadROM（读ROM）；MatchROM（符合ROM）；SearchROM（搜索ROM）；SkipROM(跳过ROM)；AlarmSearch(告警搜索)。这些命令对每一器件的64位激光ROM部分进行操作。如果在单线上有许多器件，那么可以挑选出一个特定的器件，并给总线上的主机指示存在多少器件及其类型。在成功地执行了ROM操作序列之后，可使用存贮器和控制操作，然后主机可以提供6种存贮器和控制操作命令之一。一个控制操作命令指示DS1820完成温度测量。该测量的结果将放人DS1820的高速暂存（便笺式）存贮器，通过发出读暂存存储器内容的存储器操作命令可以读出此结果。每一温度告警触发器TH和孔构成一个字节的EEPROM。如果不对DS1820施加告警搜索命令，这些寄存器可用作通用用户存储器。使用存储器操作命令可以写TH和TL。对这些寄存器的读访问通过便笺存储器。所有数据均以最低有效位在前的方式被读写。
温度传感器DS18820的输出端一般要加一个上拉电阻，这个电阻通常取4.7k．其作用是若温度传感器开路或没接时，能起到上拉作用，使之为高电平，使后续电路保护。电路图如图5所示。
2)STR-30无线数传模块
STR-30型无线模块支持多种接口波特率，也可根据用户需求提供其他非标准接口波特率。具有如下特点：·微功率发射。最大发射功率lOmW。ISM频段，无需申请频点。载频频率433MHz，也可提供868MHz／915MHz载频。高抗干扰能力和低误码率，基于GFSK的调制方式，采用高效前向纠错信道编码技术，提高了数据抗突发干扰和随机干扰的能力，在信道误码率为10～3时，可得到实际误码率10～6或10～7。传输距离远，在视距情况下，天线高度>2米，可靠传输距离可达800m。
STR-30型微功率无线数传模块提供标准RS-232、RS-485和UART(TTL电平)3种接口方式，可与计算机、用户的RS-485设备、单片机或其他UART器件直接连接使用。使用STR-30之前，需要对根据自己的需要进行简单配置，以确定信道、接口方式和数据格式。STR-30的右上角有一组5位的短路跳线组(JP2)，分别定义为ABCDE．假设跳线开路（不插短路器）为状态1，跳线短路（插入短路器）为状态0，则配置方法如下：
信道配置：JP2的ABC三位眺线提供8种选择．用户可以通讨ABC3位跳线选择使用0～7号信道，在1个通信小网中、只要ABC的跳线方式相同，就可相互通信。
接口方式选择：STR-30提供2个串口．COMI(JP1的PIN3、Pin4)固定为TTL电平的UART宰行口：COM2(JP1的Pin6、Pin7)可通过JP2的D位来选择接口方式：D=1（不插短路器）COM2=RS-485D=0（插入短路器）COM2=RS-232STR-30的通信信道是半双工的．最适合点对多点的通信方式，这种方式首先需要设1个主站，其余为从站，所有站都编一个唯一的地址。通信的协调完全由主站控制，主站采用带地址码的数据帧发送数据或命令，从站全部都接收，并将接收到的地址码与本地地址码比较，不同则将数据全部丢掉，不做任何响应；地址码相同，则证明数据是给本地的，从站根据传过来的数据或命令进行不同的响应，将响应的数据发送回去。这些工作都需要上层协议来完成，并可保证在任何一个瞬间，通信网中只有一个电台处于发送状态，以免相互干扰。
(2)看门狗电路本设计
为单片机电路添加一个外部看门狗电路（如图6所示）。
定时查询单片机的工作状态，一且发现异常即对单片机延时重起，保证系统安全可靠的运行。
NE56604能为多种微处理器和逻辑系统提供复位信号，其门限电平为4.2V。在电源突然掉电或电源电压下降到低于门限电平时。NE56604将产生精确的复位信号。NE56604内置一个看门狗定时器，用于监控微处理器，以确保微处理器的正常运行。看门狗能产生一个系统复位信号用来终止任何由于微处理器故障而引发的不正常的系统操作。
NE56604的看门狗的监控周期为100ms（典型值）。
(3)MAX232与PC接口电路设计
为了实现系统的可靠实时性传输，本系统采用了三线制接法，即仅采用RS2232端口的地端、接收数据和发送数据三引脚与外部相连接。
图7为计算机主板上的两个RS-232通信端日图片及端口属性，我们一般可以从计算机后面查看到本机的通信端口。MAX232是一种双组驱动器／接收器，片内含有一个电容性电压发生器以便在单5v电源供电时提供EIA/TIA-232-E电平。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5~+15V，负电平在-5~-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL．从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS一232电平再返回TTL电平。电容可以取0.1μF到10μF左右，其接口电路如图7所示。
