摘要：溫度是育肥棚的重要參數之一，過高或過低的溫度都會影響牛羊的健康和食量，從而影響牛羊的育肥速度；針對此問題，從特有的地理環境和育肥棚的具體要求出發，設計了溫度監控的硬軟件系統。硬件由S3C2410處理器、DS18B20溫度傳感器、TC35模塊以及一些外圍電路組成；軟件用C實現了通過手機短信來完成報警功能。測試結果表明：系統運行穩定可靠，能滿足育肥棚溫度的監控要求。
關鍵詞：溫度監控；S3C2410；MBF200；DS18B20；TC35

青海省是青藏高原的重要組成部分，素有“中華水塔”和“動物王國”之稱，是我國五大牧區之一，但由于近幾年的鼠類肆虐、氣溫變暖、水土流失、草地沙化、江河源頭水資源銳減和人口增加等原因使部分地區的牧民被追離鄉謀生，出現“生態難民”現象。為了畜牧業的可持續發展，政府部門引導牧民建起了育肥棚圈養。但調研中發現，多數牧民居住在高寒地區，這里早晚溫差很大，育肥棚中牛羊很易得病，過高過低的溫度也影響著牛羊的食量，從而影響著牛羊的育肥速度；針對此問題設計了一個溫度監控系統，此系統能夠把溫度監控在最適宜育肥的+10～+21℃之間，如溫度低于+7℃或高于+27℃系統會自動地控制GSM模塊向指定用戶發送短信，實現報警功能。

1 系統硬件電路總體結構
該系統的硬件平臺結構如圖1所示。其中S3C2410為處理器芯片，DS18B20為數字溫度傳感器，系統運行時，處理器芯片將溫度傳感器采集的數據進行處理，將處理得到的數據在LCD屏上顯示，并定時將采集結果寫入Flash中，然后將采集到的溫度值和預設值進行比較，檢驗其是否在其預設范圍內。若超出預設范圍，通過TC35 GSM通訊模塊發出報警信息；由于處理芯片存儲空間有限，不能滿足操作系統和其他程序的運行，所以外接了SDRA存儲器K4S561632C-TC75(兩片16 Mx16 bit構成32 bit)和Nand Flash存儲器K9K1G08U0A(兩片64 M×16bit構成32 bit)；復位電路選用了MAX706；LCD選用了LB064V02；為了方便Linux內核移植、交叉編譯、驅動和應用程序下載以及以后的二次開發和功能擴展還用JTAG和其他外圍器件。

1．1 S3C2410處理器芯片
嵌入式系統硬件的核心部件是嵌入式處理器，本系統選用了三星公司推出的16／32位RISC處理器S3C2410，這是一款低價格、低功耗、高性能的處理器，它為了降低整個系統成本，S3C2410提供了很豐富的內部設備：分開的16 k指令Cache和16 k數據Cache、MMU虛擬存儲器管理、LCD控制器、支持NAND Flash系統引導、片選邏輯和SDRAM控制器、8通道10位ADC和觸摸屏接口、看門狗定時器、3通道UART、I2C控制器、USB控制器、中斷控制器以及可編程I／O口等。
1．2 S3C2410與DS18B20芯片的接口電路
溫度傳感器在整個控制裝置中占據著十分重要的地位，它所采樣的值是ARM微處理器的主要處理數據，是實施控制的依據。所以保證采樣的數據準確是進行良好控制的基礎。本系統選用溫度傳感器時考慮到高原的惡劣環境和牧民的實際情況選用了價格便宜、硬件開銷小、精度較高、有極強的抗干擾能力和糾錯能力的DS18B20數字溫度傳感器。此傳感器采用單總線專用技術，即一條線即可與處理器實現雙向傳遞數字信號，無須經過其它變換電路；直接輸出被測溫度值(9～12位二進制數)，工作時每一步操作都遵循嚴格的工作時序和通信協議。被測溫范圍-55～+125℃，在-10～+85℃時精度為±0．5℃；此芯片內含64位經過激光修正的只讀存儲器ROM，用于存儲唯一64位序列號，因此可以在一條總線上掛接多個DS18B20而不會出現混亂；內含暫存RAM，用于存放工作參數和測量值；具有非揮發的溫度報警觸發器TH和TL，用戶可以分別設定各路溫度的上、下限；工作電壓范圍在3．0～5．5 V。DS18B20與控制器的接口電路圖如圖2所示。