真正实用的智能（共5篇）
真正实用的智能 篇1
进入2014年后的互联网金融平息了2013年整体所呈现的燥气, 跃出如火如荼的理论圈, 更多地投入到在摸索中前进的实践中来。去年底, 多家银行不约而同推出类余额宝理财产品, 由此打响了银行业转型变革的第一枪。随后, 又以智能网点为主要模式, 以服务理念、服务方式与服务渠道的“智能化”为特色, 进一步推进银行与互联网技术的融合。在直面互联网金融的过程中, 智能化成为银行业的应对之策, 同时也成为了后互联网时代至关重要的未来战略。
后互联网时代是PC互联网和移动互联网逐渐融合的阶段, 其趋势是建立起一个以用户为中心的智能网络。在这一阶段, 纯粹的信息上网和链接将逐渐进入人与人之间的链接、物与物之间的链接这个层面上。从最终目的分析, 无论互联网未来如何发展, 其最终目的在于更好地服务全人类。因此, 尽管我们说未来互联网的发展将移动化、社交化, 但这两者无不建立在智能化基础之上, 互联网的移动化要以硬件智能化为必要条件, 社交化则须以软件智能化为前提。其中, 硬件智能化以智能手机为代表, 软件智能化以云计算和大数据为基础, 软硬件结合才组成了智能化的所有内涵。一言以蔽之, 智能化才是后互联网时代的未来战略, 才是未来互联网的真正要义。
正因如此, 包括金融领域在内的各行各业都在不断地向智能化的方向发展, 由此衍生了一系列新新名词, 如智能汽车、智能家居、可穿戴设备等。与此同时, 关于智能广告的技术正不断获得融资, 关于智能推荐的创业项目也正不断被媒体报道。这也成为了目前关于技术与创业环境变迁的预示。
与以往不同, 移动互联网的关键在于“移动”, 而不再停留于“互联网”, 因此技术出现了新拐点——纯粹基于基础技术的应用开发已没有深挖的潜力, 拓展基础性的技术研究和既有科技的商业应用才是王道。
真正实用的智能 篇2
——记我校真正意义上的“校企合作 工学结合”活动
当今培养社会与市场需要的人才，是职业教育办学的显著特征之一，为了发挥我校和企业的各自优势，加强学校与企业的合作，教学与实践的结合。我校与多家公司合作开展了这“校企合作，工学结合”活动。由于长期以来，我国教育重理论轻实践，致使学术型人才与普通型人才中间出现断层，目前社会急需大批实用技术型人才，我们正在努力培养该层人才。我校开展的 “校企合作、工学结合”活动，既能发挥学校和企业的各自优势，又能共同培养社会与市场需要的人才，是学校与企业双赢的模式之一。也是我校职业教育可持续发展的必然趋势。同时对我校也有着深远地意义。
（一）记我校与铜陵三佳电子(集团)有限责任公司校企合作
2010年9月，我们与铜陵三佳电子(集团)有限责任公司正式签署校企合作协议，首次将企业文化、企业管理理念、企业生产线引进校园。我校投入7台数控车床、2台铣床、2台钻床等设备，企业将轴承座的加工交给学校，前期委派技术人员指导，我校技师掌握其核心技术。为了学生真正成为实用技术型人才，大胆的创新，让学生参与加工全过程，给学生制定不同岗位，进行轮换，由技师现场指导，在加工过程中将理论知识转化为现实，学生在学校除了学习理论知识以外，还能学习以往传统的教学方式都学不到的企业文化、管理、生产流程、技术指标要求、产品成型过程、公司内部技术等。学生除适应和体验企业的管理、锻炼实践能力外，还能历练学生服从管理、刻苦耐劳的精神，让学生提前体会工作的辛苦和乐趣、认识社会、认识父母工作的辛劳，懂得珍惜在校其间来之不易的学习机会、体谅父母望子成龙望女成凤的心酸，从而更加激发学生自身发奋学习的求学欲望，也为学校教学管理、教学质量等方面奠定了更加良好的基础。同时在实践过程中，我们给学生发放奖励补贴，每个同学每个月根据各自产量能领到约500元左右奖励，为家庭减轻了负担。
（二）记我校与上海夏尔科技有限公司校企合作
2012年2月，我们与上海夏尔科技有限公司正式签署校企合作协议，在我校园内共同建立“上海夏尔（铜陵智通职业技术学校）数字化实习实训基地”，该实训基地所有设备由夏尔公司提供，配备全新液晶电脑52台、网络路由等设备，还在我校设立“夏尔”月度奖学金500元、300元、200元；“夏尔”学期奖学金1000元每生，每学期评定5人。我校各专业学生均可参加数字化信息录入工作，根据录入数量，每月可以领取到450元左右的奖励报酬。学生打字速度一直是我校教学工作的一大难点问题，纯粹的练习，会枯燥无味，学生也会因此失去信心，可就业要求的打字速度无法满足。参与录入的学生深有体会，他们通过
此次活动不仅使打字速度有了显著的提升，有的同学开始就20字/分钟，到现在基本都能打到85字/分钟，有的甚至能打到120字/分钟，进一步提高了学习的积极性和自信心。
（三）记我校与安徽江威精密制造有限公司校企合作
2009年，我们与安徽江威精密制造有限公司正式签署校企合作协议，每学期，我们委派学生60人到企业去参加一个月左右的生产，深入企业与普通工人一样，进行生产加工，接受企业的管理规章制度，教师参与全程管理的方式。但企业管理的局限性，学生不能进行轮换，只能是单一产品的加工，为校企合作增添了阻力。2012年3月我们再次与江威公司深度交换意见，达成进一步合作协议，由公司投入8套生产设备进入我校，成立江威（铜陵智通职业技术学校）电子实习实训基地，前期我们学生到企业进行一个星期的观摩和操作，回校后进行电子生产加工，学生无需离开校园即可参加工学结合，提高技能。整个生产流程包含领取材料—产品订单—生产计划—来料检验—生产—一次检验—二次检验—抽检—打包—交货等流程，学生根据岗位熟悉程度进行岗位轮换，让学生真正掌握各个环节的实战经验，实现了校企合作新型的培养模式，大大改善了毕业生的就业状况。
（四）记我校成立学生工学结合项目管理组
2012年3月13日我校正式成立学生工学结合项目管理组，项目组组长由分管全校工作的张孝马副校长担任，金国宏副校长、吴琼主任、周述涛主任担任项目组副组长，下设办公室，由章维针任主任。各专业工学结合小组组长均由我校该专业优秀教师或工程师担任。成立该组主要为进一步深化教育教学改革与管理，大力发展多元化办学道路，落实在校学生的工学结合，强化校企合作生产项目的各项有效管理。
（五）记我校与铜陵吉航机械加工厂、久九机械加工厂校企合作项目
2012年4月份，我们再次与铜陵吉航机械加工厂、久九机械加工厂达成合作协议，在实训过程中让学生进行简单零件加工，让学生按照企业实际的生产和服务要求参加实训实践，获取工作经验，学生在校期间就具备了企业等用人单位录用新员工所需的工作经验，为我校将校企合作项目纳入到课程体系奠定了坚实的基础。
后记：
智能手机实用应用 篇3
Swipe Pad
滑动快捷方式Swipe Pad是一款在Android手机任何界面或应用中都可以通过手指滑动切换其他应用的工具。在Swipe Pad中可以设置12个用户常用的应用程序, 在用户想要调用时可以通过自定义滑动手势启动Swipe Pad, 再切换到想要调用的应用程序, 不需再退出当前的应用才能启动新的应用, 是一款十分方便的、快速切换应用程序的软件。
网易新闻
是网易门户为Android用户新闻定制的一款新闻阅读手机客户端, 提供极具网易特色的新闻阅读、跟贴盖楼、图片浏览、话题投票、要闻推送、离线阅读、流量提醒等功能, 实现比电脑上看新闻更方便的优异体验, 充分满足超过1亿网易网友的手机新闻、娱乐、体育、财经、科技等多种资讯内容需求。
丁香园用药助手
丁香园用药助手收录来自生产厂家的最新药品说明书, 可通过商品名、通用名、疾病名称、形状等迅速找到药品说明书内容。数据来自于药品生产厂家的说明书。用药助手为临床医生、药师、护士及医疗人员提供便捷的药物信息查询工具。软件由一线临床医生参与开发, 根据临床医生实际工作流程进行优化设计, 以满足医务工作者随时随地查询药物说明书信息的需求。本来是一个面向医生群体的专业药物查询工具, 但发布后也受到了很多普通用户的欢迎。
i OS区
Go try in on
Go try in on是一个为女士设计的穿衣顾问应用, 很多女性在购衣和穿衣时总是犹豫不决, 有了Go try in on之后, 用户可以将自己的着装拍下后, 通过Go try in on应用可以得到专业的时尚专家的建议。对于热爱时尚的女性们是一个不可多得的好帮手。
Genius Scan
iPhone也是扫描仪?是的!有了Genius Scan应用后, i Phone也可以变成一款扫描仪。Genius Scan拥有边角智能检测、角度纠正、图像处理等功能, 支持JPG、PDF两种格式。
Genius Scan是一款手机扫描软件, 可以自动的识别出照片中的主要内容的边框、根据被摄物体的透视关系, 自动的将照片转正调整并裁剪出照片中需要的内容。还可以将文档保存为PDF, 并通过邮件Twitter等方式与朋友一块分享。如此i Phone似乎就变成了一部便携式扫描仪。
Onavo
Onavo是i Phone节省流量的福星。这款应用程序主要定位于那些备受网络套餐折磨的人群, 或是长期因办公或外出旅游、在非Wi-Fi情况下使用网络的人群。Onavo运用“云端计算压缩”, 在内容抵达i Phone之前, 使用Onavo服务器中的云计算对即将预览的内容进行压缩, 由此减少流量消耗。
低压智能电力电容器实用技术 篇4
随着我国智能电气化电网的迅速发展,低压电器智能化也应运而生,低压智能电力电容器(以下简称“智能电容器”)就是其中的一个佼佼者。它以功能强大、体积小、重量轻、价格低、质量可靠等优势,迅速赢得了市场,取得了广大用户的信赖与好评。自智能电容器问世以来,庞大的常规型低压无功补偿装置就逐渐被其取代,迅速成为用户低压电网安全与经济运行的“保护神”。
1 智能电容器功能
智能电容器是一套微型化的低压智能无功补偿与调谐滤波装置。它以2台(△型)或1台(Y型)无油化低压电力电容器为主体,采用微型电子元件技术、微型传感技术、微型网络技术和电器制造技术,将智能组件、控制器、滤波器、电抗器、电流互感器、热继电器、熔断器、避雷器等元件微型化,全套装置安装在电容器的上方,用一个约7cm高的盖子覆盖着。由于整机体积很小,突出显示的是电容器,所以称之为低压智能电力电容器。
现场安装时,在低压进线柜的进线上加装3只小型CT,将二次线引入智能电容器,即可实现如下功能:
1)智能网络控制功能。
自动检测及跟踪系统无功功率的变化,自动投切电容器组。投切方法是:容量相同的电容器,按循环投切原则进行投切;容量不同的电容器,按适补原则进行投切;先投先切,先退先投;电容器运行温度低时先投,温度高时先退。补偿工况恒定时,电容器每15min循环投切一次,避免单只电容器长时间投运。
2)快速投切电容器功能。
动作开关选用无触点过零投切开关,配合专用的快速控制器,实现过零投切,动作时间缩短到1s,动态追踪补偿系统所缺少的无功功率,力争使线损降到最好水平。
3)测量功能。
可测量系统电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数;CT相位与变比自动测量和校正;各台电容器的三相电流和体内温度。
4)分相补偿功能。
分相补偿型智能电容器,可对各相上的电容器进行分别投切,提高对系统无功功率的补偿精度,使三相无功功率不平衡的系统得到最佳补偿。
5)保护功能。
电容器有过流速切保护,过压、欠压保护,过温、断相保护,三相电流不平衡保护。当电容器内部温度超过65℃时,电容器会整机退出运行,确保系统安全。
6)信号功能。
电容器具有投切状态,过补、欠补状态,过压、欠压状态,保护动作类型,自诊断故障类型等灯光信号。
7)通信功能。
电容器和控制器之间采用RS-485通信联接,便于大量采取数据,上传及与外设监控终端进行信息交换,构成系统工作。
8)显示功能。
电容器顶盖前方,有液晶显示屏,可以显示电容器投切状态及系统电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电容器内部温度等运行数据。
9)故障自诊断功能。
电容器智能控制元件,能对本体各项运行参数进行自诊断,一旦出现故障,整机快速响应,退出运行。
10)滤波功能。
能够有效抑制高次谐波和涌流。对高次谐波形成一个低阻抗通道,可吸收、泄放高次谐波,消除高次谐波对电容器的影响,防止电容器过热、绝缘介质老化、自愈性能下降等不利因素的发生。
对具有大型谐波源的用户,还要加装专用干式电抗器、温控风扇、人机联系面板等器件,整机装在一个370mm×280mm×280mm的小箱体内。
2 智能电容器实用技术
2.1 用电情况调查
在使用智能电容器之前,首先对用户进行用电情况调查,包括:供、用电电压;高压线路长度与导线型号;变压器台数、容量、负载损耗及运行方式;用电设备名称及用电性质;原有无功补偿装置的补偿容量、投切方式、功能及动作情况;有无调谐滤波措施;运行中经常出现的问题、平均电价等。
2.2 搜集用电系统运行数据
根据用户运行日志记录,取月典型日1～24h正点有功、无功负荷和正点电流,以及日有功、无功电量。如用户没有运行记录,可根据用户提供的代表日,使用便携式记录型电能质量分析仪进行现场测量。取3天数据,计算出对应时间平均值,作为计算典型日数据。日有功、无功电量也用3天的平均值,并计算出功率因数。
2.3 现场测量用电系统高次谐波
为全面了解系统高次谐波的大小,以便选择使用智能电容器的型号,需要现场测量用电系统高次谐波。必要时,还要加装专用干式电抗器。便携式记录型电能质量分析仪同时具有测量高次谐波的功能。
2.4 制定改造方案
根据调查、测量、计算结果,全面考虑改造方案,包括选用智能电容器的型号,计算补偿容量,是否加装专用干式电抗器,是否采用分相补偿等。
2.5 补偿容量计算
计算依据为:
式中:Q——补偿容量,kvar;
P——有功负荷(计算典型日中的最大值),kW;
cosφ1 ——补偿前功率因数(由计算典型日中的有功、无功电量计算得出);
cosφ2 ——补偿后功率因数(即功率因数目标值)。
2.6 节电价值计算
节电价值计算大体可分为4个部分,即:线路节电价值;变压器节电价值;免收功率因数调整电费;减收功率因数调整电费。
另外,在执行功率因数调整电费中,还有一些地区执行的是降低一级功率因数标准的管理办法。降低一级功率因数标准的用户,实际功率因数高于降低后功率因数标准时,不减收电费,低于降低后功率因数标准时,增收电费。这类地区的电力用户,只有增收电费,没有减收电费。在计算节电价值时,应根据当地实际情况,灵活掌握。
2.6.1 高压线路节电价值计算
1)补偿前高压线路日线损电量计算。
计算线损电量有:
ΔA=3IjfRt×10-3 (2)
式中:ΔA——线损电量,kWh;
Ijf——均方根电流,A;
R——线路导线电阻,Ω;
t——运行时间,取t=24h。
计算均方根电流有:
式中:It——流过导线的正点负荷电流,A。
计算线路导线电阻有:
R=rL (4)
式中:r——每公里导线电阻(根据导线型号查表得出),Ω;
L——线路长度(从用户购电量计量点到用户变电站的线路),km。
2)补偿前线路线损率计算。
线损率
3)补偿后降低线损率百分数计算。
式中:ΔP—降低线损率百分数,%;
cosφ1—补偿前功率因数;
cosφ2—补偿后功率因数。
4)补偿后线路线损率计算。
线损率=补偿前线损率×(1-ΔP) (7)
式中:ΔP—降低线损率百分数,%。
5)补偿后线路日线损电量计算。
日线损电量=日供电量×补偿后线损率 (8)
6)补偿后线路年节电价值计算。
年节电价值=(补偿前日线损电量-补偿后日线损电量)×365×平均电价 (9)
2.6.2 变压器节电价值计算
补偿前变压器绕组日损耗电量计算有:
式中:ΔAR—补偿前变压器绕组日损耗电量,kWh;
ΔPK—变压器满负载运行损耗功率(见变压器铭牌),kW;
Ijf—均方根电流,计算同式(3),A;
Ie—变压器高压侧额定电流(见变压器铭牌),A。
其他计算同式(5)～(9)。
2.6.3 增收和减收电费的计算
用户功率因数标准值,是根据水利电力部和国家物价局联合颁发的《功率因数调整电费办法》界定的。按照此规定,达不到标准的用户要增收电费,超过标准的用户要减收电费。因为不同用户有着不同的功率因数标准值,加收和减收电费的计算方法也不一样,需要计算时,参看《功率因数调整电费办法》。
2.6.4 年经济效益计算
年经济效益=线路年节电价值+变压器年节电价值+免收功率因数调整电费+减收功率因数调整电费。
3 应用实例
山东神力有限公司是一家制造索具、五金类产品的中型企业,2010年初,该公司因无功补偿容量不足,补偿设备经常出现故障,电费开支大,经济效益低。该公司决定安装低压智能电力电容器,并主动与生产厂家取得联系。供需双方目标一致,一拍即合。
3.1 用电情况调查
山东神力索具有限公司供电电压为10kV,高压线路2.5km,导线型号LGJ-50。 配电室有2500kVA变压器2台,型号S9-2500/10,负载损耗20.7kW,运行方式为1运1备。主要用电设备是中频加热炉(大型谐波源)、锻造机、冲床、行车、空压机等。配电室0.4kV母线上装有无功补偿设备,补偿电容器为普通油浸式,总容量590kvar。投切方式采用交流接触器,无任何调谐滤波措施。调查中用户反映:补偿电容器经常发生断保险、鼓肚、漏油、损坏现象。功率因数因达不到规定标准0.90,供电部门每月都要加收利率调整电费,使企业电费开支大,经济效益低(该用户平均电价为0.70元/ kWh)。
3.2 搜集用电系统运行数据
根据用户运行日志记录,取5月份典型日(5日、15日、25日)1～24h正点电流,日有功电量和无功电量。并对3组数据进行平均计算。1～24h电流为:40,40,41,40,45,60,65,75,75,76,74,60,50,50,65,68,70,70,78,76,73,70,50,42;平均日有功电量为21390kWh,无功电量为13260 kvar·h;功率因数为0.85;最大有功负荷为1160kW。
3.3 现场测量用电系统高次谐波
使用便携式记录型电能质量分析仪,现场测量2500kVA变压器低压侧高次谐波,测量结果如表1所示。
从表1可以看出,该系统5次、7次、11次谐波最大。对照国家标准GB/T 14549-93《电能质量 公用电网谐波》的规定,该系统电压、电流谐波严重超标,这是造成补偿电容器及其元器件损坏的主要原因。
3.4 改造方案制定
该公司用电设备多是高次谐波源,原无功补偿装置没有滤波功能,应更换为智能调谐滤波电容器。安装智能调谐滤波电容器后,功率因数目标值定为0.98。由系统运行数据得知,最大有功负荷为1160kW。使用式(1)计算补偿容量,有:
新装智能调谐滤波电容器容量为:590kvar(原补偿容量)+483kvar=1073kvar。需选用单组容量为20+20(kvar)的智能调谐滤波电容器,共计27组。
3.5 改造后经济效益计算
3.5.1 高压线路年节电价值计算
1)计算改造前高压线路损失电量。
使用式(3)计算均方根电流有:
已知线路导线型号LGJ-50,线路长度2.5km,查表得r=0.65Ω/km,运行时间t=24h,使用式(4)计算线路导线电阻有:R=rL=0.65×2.5=1.625Ω。
使用式(2)计算改造前高压线路损失电量有:ΔA=I
2)计算改造前高压线路线损率。
已知日供电量为21390kWh,使用式(5)计算改造前高压线路线损率
3)计算改造后高压线路降低线损率百分数。
使用式(6)计算改造后高压线路降低线损率百分数。
4)计算改造后高压线路线损率。
使用式(7)计算改造后高压线路线损率=改造前线损率×(1-ΔP)=2.11%×(1-24.8%) =1.59%。
5)计算改造后线路日线损电量。
使用式(8)计算改造后线路日线损电量=日供电量×改造后线损率=21390×1.59%=340.1kWh。
6)计算改造后线路年节电价值。
使用式(9)计算补偿后线路年节电价值=(改造前日线损电量-改造后日线损电量)×365×平均电价=(450.62-340.1)×365×0.70=28238元。
3.5.2 变压器年节电价值计算
1)计算改造前变压器绕组日线损电量。
使用式(10) 计算改造前变压器绕组日线损电量
2)计算改造前变压器绕组线损率。
使用式(5)计算改造前变压器绕组线损率
3)计算改造后变压器绕组降低线损率百分数。
使用式(6) 计算改造后变压器绕组降低线损率百分数
4)计算改造后变压器绕组线损率。
使用式(7) 计算改造后变压器绕组线损率=改造前线损率×(1-ΔP)=0.431%×(1-24.8%)=0.324%。
5)计算改造后变压器绕组日线损电量。
使用式(8) 计算改造后变压器绕组日线损电量=日供电量×改造后线损率=21390×0.324%=69.3kWh。
6)计算改造后变压器绕组年节电价值。
使用式(9) 计算改造后变压器绕组年节电价值=(改造前日线损电量-改造后日线损电量)×365×平均电价=(92.27-69.3)×365×0.7=5869元。
3.5.3 功率因数调整电费计算
根据电力部门使用的《功率因数调整电费办法》的规定:功率因数以0.90为标准的用户,每低于标准0.01,则增收应缴电费的0.5%;每高于标准0.01,则减收应缴电费的0.15%。当功率因数达到0.95～1.0时,则减收应缴电费的0.75%。
山东神力索具有限公司在安装智能电容器之前,由于功率因数低于标准规定值0.05,所以每月都要增收应缴电费的2.5%;在安装智能电容器之后,由于功率因数提高到0.98,所以不但不再增收电费,还要减收应缴电费的0.75%。其节电价值计算如下:
年免收电费=21390×365×0.7×2.5%=136628元;
年减收电费=21390×365×0.7×0.75%=40988元;
年节电价值=线路节电价值+变压器节电价值+免收电费+减收电费=28238+5869+136628+40988=211723元。
4 结论
低压智能电力电容器是当前比较理想的微型低压无功补偿和调谐滤波装置,它以功能强大、跟踪补偿灵活可靠、节能和抑制谐波效果明显为优势,赢得了用户的信赖和肯定。同时也是对多年来一直使用交流接触器投切电容器及庞大无功补偿装置的一次大突破。
该公司采用低压智能电力电容器进行无功补偿和调谐滤波后,每年可增加经济收入21.17万元。该项工程自2010年4月投运以来,运行情况良好。电容器没有出现断保险、发热、鼓肚、烧坏等现象,用户反映非常满意。
摘要：介绍低压智能电力电容器的强大功能,并通过在企业中的实际应用,证明其无功跟踪补偿与调谐滤波的效果,可为企业减少电能损耗和电费开支,提高企业的经济效益。
一种实用型智能恒温控制系统设计 篇5
在现代工农业生产中温度控制技术被广泛应用,温度控制技术的关键是由温度传感器组成的测温系统所检测的温度准确可靠。传统的半导体温度传感器通常以负温度系数的热敏电阻(NTC)为温度敏感元件,其输出的模拟信号必须经过A/D转换得到数字信号后才能与单片机接口[2]。因此这种温度控制系统硬件结构比较复杂,生产成本较高,而且NTC负温度系数热敏电阻可靠性相对较差,测量的准确性低,经A/D转换后系统检测的温度精度更差。DS18B20温度传感器是一种新型数字温度传感器,将温度测量原件和A/D转换器集成在一个芯片内,采用一线式数据传输方式,测温准确可靠、功耗甚微,且硬件上与单片机接口极其简单,较之NTC具有明显的技术优势,正在工农业生产的智能恒温控制系统中推广使用。
DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器,具有3引脚TO-92小体积封装形式。该传感器将半导体温敏器件、A/D转换器、存储器等器件做在一个很小的集成电路芯片上,信号输出采用单总线结构直接输出温度信号的数字值。这种单总线结构数据传输方式增加了信号的传输距离,提高了抗干扰能力,使系统结构更趋简单,可靠性更高。同时也支持多点组网功能,多个DS18B20并联在总线结构上实现多点分布测温[1]。
2 DS18B20功能特点简介
DS18B20温度传感器工作在3V～5.5V的宽电压,测量温度范围是-55℃～+125℃。其测量温度的分辨率可以设置为9位～12位,出厂时默认的配置温度分辨率1 2位,精度可达到0.0 6 2 5℃。当单片机发出温度转换命令(44H)时,DS18B20便启动温度转换,温度转换过程短,在分辨率设置为12位时时间最长不会超过750ms。单片机可以通过发出读暂存器功能命令(BEH)读取温度值。当前温度值由两个字节组成,以补码的形式存储在RAM的字节0和字节1,其中字节1的高5位S代表符号位,字节0的低4位是小数点部分,中间7位代表整数部分。温度值存储格式如表1所示。
3 DS18B20单点数据传输的时序
由于DS18B20温度传感器采用单总线结构的数据传输方式,单片机要读出信息或写入信息都必须通过同一根数据线来完成,为保证数据传输的完整性和准确性,在数据传输时有严格的时序。为此DS18B20温度传感器定义了几种信号类型时序:复位及应答存在时序、写‘0’时序、写‘1’时序、读‘0’时序和读‘1’时序。
复位及应答脉冲时序:单片机控制DS18B20温度传感器完成任何操作都起始于单片机发出复位时序使DS18B20复位,在得到DS18B20应答后才能传输命令或数据。首先单片机发出一个宽为480～960μs的负脉冲信号将数据线拉低,然后释放数据线,数据线在上拉电阻的作用下拉升为高电平。DS18B20检测到复位脉冲之后过15～60μs会发出一个60～240μs的应答存在脉冲信号再此将数据线拉低,然后释放数据线将数线拉高。单片机检测到数据线低电平后表示DS18B20存在并且其复位已成功。复位及应答存在时序如图1所示。
写数据时序:单片机发出一个宽为1～15μs的负脉冲信号将数据线拉低启动写一位二进制数据,然后在15μs内将这位二进制数据传输到数据线上并维持60～120μs,如写“0”时则将数据线拉成低电平,写“1”时则将数据线升为高电平。字节数据写入DS18B20时是从低位写起,每写完一位二进数据后要释放数据线将数线拉高,并至少维持1μS以上的恢复时间,然后再启动写数据位写下一位数据,直到字节数据的八位全部写完为止。写数据‘0’和‘1’时序如图2所示。
读数据时序:单片机发出一个宽为1～15μs的负脉冲信号将数据线拉低,然后释放数据线将数据线拉高启动准备读一位二进制数据。DS18B20在检测到数据线由低电平升为高电平后的1 5μs内,将要传输字节的一位二进制数据送到数据线上并维持60～120μs。如这位的二进制信息是“0”时则将数据线拉成低电平,是“1”时则将数据线升为高电平。DS18B20传输字节数据时从低位传起,每传输完一位二进制数据后要释放数据线将数线拉高,并至少维持1μS的恢复时间,然后由单片机再启动读数据位读下一位数据,直到字节数据八位全部读完为止。读数据‘0’和‘1’时序如图3所示。
4 恒温控制系统的硬件设计
智能恒温控制系统的硬件电路由主控单元、键盘显示、数据存储、报警指示以及温度检测与恒温控制等五个部分组成。该恒温控制的硬件电路结构简单,无须外加A/D转换电路就能实现温度检测,硬件电路原理图如图4所示。
主控制器选用在系统可编程的STC89C52单片机,此单片机具有512个字节片内RAM数据存储器,8K个字节片内FLASH程序存储器,完全能够满足系统程序运行和数据存储的需要。此外该单片机宽电压工作,抗干扰能力强,能在电源环境比较恶劣下稳定的工作。用键盘设置恒温控制的有关参数,并把参数保存在数据存储芯片‘24C02’内,液晶显示屏显示当前恒温控制要监控的主要参数。当恒温控制启动后,单片机通过操作DS18B20对环境温度进行检测,然后与预定的上下温度限值进行比较,如果环境温度与存储的上下温度限值相差较大,则启动强加热设备/强制冷设备使环境温度在最短的时间内上升/下降到接近预定的温度限值,然后停止强加热或强制冷;再启动微加热设备或微制冷设备控制环境温度在预定的温度范围内。当单片机长期检测不到温度或检测的温度长期达不到预定的温度限值、或与预定的温度限值相差太大,则亮报警指示灯,同时响蜂鸣器进行报警。
5 恒温控制系统的软件设计
虽然DS18B20温度传感器组成的恒温控制系统硬件电路结构简单,但是数据传输时序较复杂,严格按时序对DS18B20温度传感器进行读写数据并能正确的读出温度值是程序设计的关键。根据数据传输通信协议规定,单片机控制DS18B20温度传感器完成任何操作都是通过执行操作命令实现的,起始于单片机发出复位时序使DS18B20复位,因此在程序设计时完成单点温度检测巡回的流程如下图5所示。
下面给出DS18B20温度传感器复位、写一个字节数据和读一个字节数据的程序。
6 结束语
基于DS18B20温度传感器在应用中工作稳定可靠,测温转换速度快,测温精度准确,抗干扰能力强[3]同时由于不用外围芯片可与单片机直接接口,硬件电路简单,生产成本低,完全能够满足大多数适宜温度范围的智能恒温控制设备的工作要求。在工农业生产的智能恒温控制系统中DS18B20温度传感器具有广泛应用前景。
参考文献
[1]百度文库.DS18B20应用手册,http://wenku.baidu.com/view/31f7840e52ea551810a687ef.html,2010-11-14.
[2]明德刚.DSl8B20在单片机温控系统的系统的应用[J].贵州大学学报,2006,23(1):106-108.
[3]陈彩蓉.胡飞.基于DSl8820的温室温度控制系统设计[J].安徽农业科学,2009,37(36):17870-17871.
[4]王海文.单片机应用与实践项目化教程[M].北京:化学工业出版社,2010.