基于51單片機(jī)與PC機(jī)的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)

1、1.本文設(shè)計(jì)的一種溫度控制系統(tǒng)，用 STC89C52 單片機(jī)作為溫控器，選用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器，可任意設(shè)置上下限報(bào)警溫度，采用數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示溫度，通過串口利用單片機(jī)與上位機(jī)的通信，對(duì)庫房溫度采集并進(jìn)行控制。福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告24.2. 具體內(nèi)容及要求具體內(nèi)容及要求1. 內(nèi)容及要求：研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)，可以在 PC 機(jī)端實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)溫度，并根據(jù)當(dāng)前的溫度值對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制。利用 VB/VC/DELPHI 編制 PC 示例程序。2.主要技術(shù)指標(biāo)：（1） 、溫度測(cè)量范圍 0-70；（2） 、可以設(shè)置溫度報(bào)警的上、下限；（3） 、提供 PC 機(jī)通

2、訊接口；（4） 、PC 機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)和處理； (5)遠(yuǎn)程傳輸距離為 1KM4.34.3、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)4.3.1、設(shè)計(jì)方案論證方案一由于本設(shè)計(jì)是測(cè)溫電路，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過來，進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來，這種設(shè)計(jì)需要用到 A/D 轉(zhuǎn)換電路，其中還涉及到電阻與溫度的對(duì)應(yīng)值的計(jì)算，感溫電路比較麻煩。而且在對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行放大時(shí)容易受溫度的影響出現(xiàn)較大的偏差。方案二 進(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)中，大多都是使用傳感器，所以這是非

3、常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器 DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，電路簡(jiǎn)單，精度高，軟硬件都以實(shí)現(xiàn)，而且使用單片機(jī)的接口便于系統(tǒng)的再擴(kuò)展，滿足設(shè)計(jì)要求。福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告3從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低，可靠性高，軟件設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，故采用了方案二。4.3.2、系統(tǒng)總體構(gòu)成圖如下：89C52MAX232 電平轉(zhuǎn)換PC 機(jī)鍵盤電路DS18B20 溫度傳感器數(shù)碼管顯示蜂鳴器報(bào)警晶振電路下限 LED燈上限 LED燈4.3.3、硬件設(shè)計(jì)：控制部分的選擇較多，但是作為溫度計(jì)，在成本上最合適的是單片機(jī)，對(duì)于題

4、目要求的控制能力也能勝任，利用 STC89S52 自身強(qiáng)大的功能和優(yōu)異的可擴(kuò)展性，配上電路實(shí)驗(yàn)箱、四位一體數(shù)碼管和按鍵等少量外圍電路，就能搭建合適本次實(shí)驗(yàn)的小系統(tǒng)。從而大大縮短設(shè)計(jì)流程，把設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在溫度探測(cè)單元，串行通信協(xié)議兩個(gè)部分?，F(xiàn)在 PC 機(jī)提供的 COM1、Com2 是采用 RS-232 接口標(biāo)準(zhǔn)的。而 RS-232 是用正負(fù)電壓來表示邏輯狀態(tài)，與 TTL 以高低電平來表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。因此，為了能夠同計(jì)算機(jī)借口或終端的 TTL 器件（如單片機(jī)）連接，必須在 RS-232 與 TTL 電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換，變換電路選用有德州儀器公司（TL）推出的一款兼容 RS-2

5、32 標(biāo)準(zhǔn)的芯片MAX232.該器件包含 2 個(gè)驅(qū)動(dòng)器、2 個(gè)接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA-232-F 電平轉(zhuǎn)換成 5V TTL/CMOS 電平。每一個(gè)發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉(zhuǎn)換成 TIA/EIA-232-F 電平。4.3.4、軟件設(shè)計(jì)福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告4單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)程序由主程序和中斷子程序組成的。主程序負(fù)責(zé)對(duì)來自上位機(jī)的命令進(jìn)行解析并執(zhí)行讀溫度值、存儲(chǔ)溫度值、輸出控制等等，中斷服務(wù)程序只負(fù)責(zé)單片機(jī)和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收。上位機(jī)程序設(shè)計(jì)由單片機(jī)采集的各個(gè)庫房實(shí)時(shí)溫度，通過 MAX232 傳輸?shù)缴衔粰C(jī) PC，利用在 Visual

6、Basic 6.0 的通信控件 Mscomm 屬性設(shè)置和事件響應(yīng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)串行通信，在上位機(jī)中，完成報(bào)警溫度設(shè)置、溫度傳感器 64 位激光 ROM 讀取并顯示、實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、曲線繪制、歷史數(shù)據(jù)查詢等。4.4、系統(tǒng)各個(gè)模塊設(shè)計(jì)：4.4.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)1、STC89C52 單片機(jī)管腳圖如下：福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告52、各引腳功能：(1)XTAL1(19 腳)；XTAL2(18 腳)-外接時(shí)鐘引腳。XTAL1 為片內(nèi)振蕩電路的輸入電源和時(shí)鐘引腳.VCC(40 腳)GND(20 腳)常壓為+5V,低壓為+3.3V。(2)端。 XTAL2 為片內(nèi)振蕩電路

7、的輸出端，8051 的時(shí)鐘有兩種方式，一種是片內(nèi)振蕩方式，需要在這兩個(gè)引腳接石英晶體和振蕩電容， 振蕩電容的值一般選擇為10P30P。另一種外部時(shí)鐘方式即 XTAL1 接地，外部時(shí)鐘信號(hào)從 XTAL2 腳輸入。(3)RST(9 腳)-單片機(jī)的復(fù)位引腳。P0 口(39 腳32 腳)雙向 8 位 I/O 口，每個(gè)口可以獨(dú)立控制。51 單片機(jī) PO 口內(nèi)部沒有上拉電阻,為高阻狀態(tài)，所以不能正常的輸出高低電平，因此該組 I/O 口在使用的時(shí)候務(wù)必要接上拉電阻，一般我們采用接入 10K 的上拉電阻。P1 口(1 腳8 腳)-準(zhǔn)雙向 8 位 I/O 口。每個(gè)口可以獨(dú)立操作控制,內(nèi)帶上拉電阻,這種接口輸出沒

8、有高阻狀態(tài),輸入也不能鎖存,固然不是真正的雙向 I/O 口,之所以稱它為” 準(zhǔn)雙向”是因?yàn)樵摽谠谧鳛檩斎胧褂们耙认蛟摽谶M(jìn)行寫一操作,然后單片機(jī)內(nèi)部才可以正確讀出外部信號(hào),也就是要使其先要有個(gè)準(zhǔn)備過程,所以才稱準(zhǔn)雙向口。對(duì) 52 單片機(jī)的P1.0 引腳的第二功能為 T2 定時(shí)器的外部輸入,P1.1 引腳的第二功能為 T2EX 捕捉,重裝觸發(fā),即 T2 的外部控制器。福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告6P2 口(21 腳28 腳)-準(zhǔn)雙向 8 位 I/O 口,每個(gè)口都可以獨(dú)立操作控制,內(nèi)帶上拉電阻,與 P1 口相似。P3 口(10 腳17 腳)-準(zhǔn)雙向 8 位 I/O 口,每個(gè)口可以獨(dú)立

9、操作控制,內(nèi)帶上拉電阻,作為第一功能使用時(shí)就當(dāng)作普通 I/O 口,與 P1 口相似。作為第二功能使用時(shí),各引腳的定義如表:值得強(qiáng)調(diào)的是,P3 口的每一個(gè)引腳均可以獨(dú)立定義為第一功能的輸入/輸出或第二功能P3 口引腳第二功能定義標(biāo)號(hào)引腳第二功能說明P3.010RXD串行輸入口P3.111TXD串行輸出口P3.212/INTO外部中斷 0P3.313/INT1外部中斷 1P3.414T0定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0 外部輸入口P3.515T1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 1 外部輸入口P3.616/WE外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫脈沖P3.717/RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖3、單片機(jī)最小系統(tǒng)福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告7

10、 其中：a、復(fù)位電路單片機(jī)上電時(shí)，當(dāng)振蕩器正在運(yùn)行時(shí)，只要持續(xù)給出 RST 引腳連個(gè)機(jī)器周期的高電平，便可完成系統(tǒng)復(fù)位。外部復(fù)位電路是為內(nèi)部復(fù)位電路提供兩個(gè)機(jī)器周期以上的電平而設(shè)計(jì)的。系統(tǒng)采用上電自動(dòng)復(fù)位，上電瞬間電容器上的電壓不能突變，RST 上的電壓是 Vcc 上的電壓與電容器上的電壓之差，因而 RST 上的電壓與 Vcc 上的電壓相同。隨著充電的進(jìn)行，電容器上的電壓不斷上升，RST 上的 電壓就隨著下降，RST 腳上只要保持 10ms 以上高電平，系統(tǒng)就會(huì)有效復(fù)位。電容 C 可取 1033uF，電阻 R 可取 1.210k。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，C 取10uf,R 取 10k。b、振蕩電路XT

11、AL1 腳和 XTAL2 腳分別構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入和輸出端，外接石英晶振或陶瓷晶振以及補(bǔ)償電容 C1、C2 選 47uF 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。當(dāng)外接石英晶振時(shí)，電容C1、C2 選 30Pf10pF；當(dāng)外接陶瓷振蕩器時(shí)，電容 C1、C2 選 47uF10uF。系統(tǒng)中，外接電 C1、C2 的大小會(huì)影響振蕩器頻率的穩(wěn)定度、起振時(shí)間及溫度穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)電路板時(shí)，晶振和電容應(yīng)靠近單片機(jī)芯片，以便減少寄生電容，保證振蕩器穩(wěn)定可靠工作。在本硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為保證串行通行波特率的誤差，選擇了 11.0592MHz 的標(biāo)準(zhǔn)石英晶振，電容 C1、C2 為 30pF。c、EA接高電平，選用片內(nèi)程序存儲(chǔ)器

12、。福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告84.4.2、顯示部分：本系統(tǒng)采用三極管驅(qū)動(dòng)四位一體共陽數(shù)碼管顯示溫度，數(shù)碼管有兩種顯示方式，即靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示。靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)碼管的段選必須接一個(gè) 8 位數(shù)據(jù)線來保持顯示的字形碼。當(dāng)送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是占用 CPU 時(shí)間少，顯示便于監(jiān)測(cè)和控制。缺點(diǎn)是硬件電路比較復(fù)雜，成本較高；動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的

13、感覺好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。動(dòng)態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時(shí)應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。本設(shè)計(jì)數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)顯示。如下圖： 福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告9.、鍵盤輸入如圖： 本設(shè)計(jì)采用三個(gè)鍵，可任意調(diào)整上下限報(bào)警溫度，簡(jiǎn)單實(shí)用。其中，鍵為設(shè)置鍵，按第下，上限溫度調(diào)整；按第下，下限溫度調(diào)整；按第下，顯示實(shí)際溫度。+鍵為每按一次設(shè)置溫度加。-鍵為每按一次設(shè)置溫度減。.、報(bào)警電路本設(shè)計(jì)中采用三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，其中，和分別模擬制熱器和制冷器。當(dāng)溫度高于上限溫度時(shí)，蜂鳴器報(bào)警，燈亮，模擬啟動(dòng)制冷器；當(dāng)溫度低于下限溫度時(shí)，蜂鳴器報(bào)警，燈亮，模擬啟動(dòng)制熱器。其中，與

14、蜂鳴器相連的輕觸開關(guān)斷開時(shí)，蜂鳴器停止報(bào)警，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)解除報(bào)警。如圖：福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告10 .、測(cè)溫電路本設(shè)計(jì)采用溫度傳感器測(cè)量溫度。DS18B20 簡(jiǎn)介其兩種封裝如圖： 溫度傳感器的種類眾多，在應(yīng)用與高精度、高可靠性的場(chǎng)合時(shí) DALLAS（達(dá)拉斯）公司生產(chǎn)的 DS18B20 溫度傳感器當(dāng)仁不讓。超小的體積，超低的硬件開消，抗干擾能力強(qiáng)，福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告11精度高，附加功能強(qiáng)，使得 DS18B20 更受歡迎。對(duì)于我們普通的電子愛好者來說，DS18B20的優(yōu)勢(shì)更是我們學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)和開發(fā)溫度相關(guān)的小產(chǎn)品的不二選擇。了解其工作原理和應(yīng)用可以拓寬您對(duì)

15、單片機(jī)開發(fā)的思路。DS18B20 的主要特征：1. 全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出。2. 先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信。3. 最高 12 位分辨率，精度可達(dá)土 0.5 攝氏度。4. 12 位分辨率時(shí)的最大工作周期為 750 毫秒。5. 可選擇寄生工作方式。6. 檢測(cè)溫度范圍為55C +125C (67F +257F)7. 內(nèi)置 EEPROM，限溫報(bào)警功能。8. 64 位光刻 ROM，內(nèi)置產(chǎn)品序列號(hào)，方便多機(jī)掛接。9. 多樣封裝形式，適應(yīng)不同硬件系統(tǒng)。DS18B20 引腳功能：GND 電壓地 DQ 單數(shù)據(jù)總線 VDD 電源電壓 NC 空引腳DS18B20 工作原理及應(yīng)用：DS18B20 的溫度檢測(cè)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全

16、集成于一個(gè)芯片之上，從而抗干擾力更強(qiáng)。其一個(gè)工作周期可分為兩個(gè)部分，即溫度檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理。在講解其工作流程之前我們有必要了解 18B20 的內(nèi)部存儲(chǔ)器資源。18B20 共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源，它們分別是：ROM 只讀存儲(chǔ)器，用于存放 DS18B20ID 編碼，其前 8 位是單線系列編碼（DS18B20 的編碼是 19H） ，后面 48 位是芯片唯一的序列號(hào)，最后 8 位是以上 56 的位的 CRC 碼（冗余校驗(yàn)） 。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時(shí)設(shè)置不由用戶更改。DS18B20 共 64 位 ROM。RAM 數(shù)據(jù)暫存器，用于內(nèi)部計(jì)算和數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后丟失，DS18B20 共 9 個(gè)字節(jié)RAM，每個(gè)字節(jié)為

17、 8 位。第 1、2 個(gè)字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第 3、4 個(gè)字節(jié)是用戶EEPROM（常用于溫度報(bào)警值儲(chǔ)存）的鏡像。在上電復(fù)位時(shí)其值將被刷新。第 5 個(gè)字節(jié)則是用戶第 3 個(gè) EEPROM 的鏡像。第 6、7、8 個(gè)字節(jié)為計(jì)數(shù)寄存器，是為了讓用戶得到更高的溫度分辨率而設(shè)計(jì)的，同樣也是內(nèi)部溫度轉(zhuǎn)換、計(jì)算的暫存單元。第 9 個(gè)字節(jié)為前 8 個(gè)字節(jié)的 CRC 碼。EEPROM 非易失性記憶體，用于存放長期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報(bào)警值和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，DS18B20 共 3 位 EEPROM，并在 RAM 都存在鏡像，以方便用戶操作。福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告12電路圖如下： .、

18、單片機(jī)與上位機(jī)串口電路在現(xiàn)代業(yè)控制中，串口通信的應(yīng)用越來越廣泛。單片機(jī)和PC機(jī)之間的串口通信在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)經(jīng)常被使用。在串行通信時(shí)，要求通信雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，RS232C接口是單片機(jī)利PC機(jī)進(jìn)行通信最常用的一種接口。單片機(jī)與PC機(jī)進(jìn)行串口通信最簡(jiǎn)單的二線制法，即接收數(shù)據(jù)針腳(RxD)與發(fā)送數(shù)據(jù)針腳(TxD)相連，彼此交叉，信號(hào)地(GND)對(duì)應(yīng)相接。但是，串口還不能直接和單片機(jī)相連，可以選用MAX232和MAX485進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。MAX232用于RS232C標(biāo)準(zhǔn)；MAX485用于RS485標(biāo)準(zhǔn)。RS232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于4的情況下，傳輸電纜長度最大約為l5米，最高傳輸速率為20k

19、bits。RS485標(biāo)準(zhǔn)最人傳輸距離約為1219米，最大傳輸速率約為l0Mbits。MAX232 芯片簡(jiǎn)介MAX232 芯片是美信公司專門為電腦的 RS-232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v 單電源供電。 引腳介紹：福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告13第一部分是電荷泵電路。由 1、2、3、4、5、6 腳和 4 只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v 兩個(gè)電源，提供給 RS-232 串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由 7、8、9、10、11、12、13、14 腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。 其中 13 腳（R1IN） 、12 腳（R1OUT） 、11 腳（T1IN）

20、、14 腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8 腳（R2IN） 、9 腳（R2OUT） 、10 腳（T2IN） 、7 腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS-232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、T2OUT 送到電腦 DB9插頭；DB9 插頭的 RS-232 數(shù)據(jù)從 R1IN、R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、R2OUT輸出。 第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC（+5v） 。由于串口用的是 TTL 電平，和 RS232 電平不同，因此，單片機(jī)和 PC 通信時(shí)需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，常用的 IC 是 MAX232,連接圖

21、如下圖所示，其中 MAX232 供電腳為5V。采用了三線制連接串口，也就是說和計(jì)算機(jī)的 9 針串口只連接其中的 3 根線：第 5 腳的 GND、第 2腳的 RXD、第 3 腳的 TXD。這是最簡(jiǎn)單的連接方法，但是對(duì)我們來說已經(jīng)足夠使用了。RS232引腳圖串口電路連接圖如下： 福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告14收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號(hào)是相對(duì)于信號(hào)地，如從DTE設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)在使用DB25連接器時(shí)是2腳相對(duì)7腳（信號(hào)地）的電平，DB25各引腳定義參見圖2-9。典型的RS-232信號(hào)在正負(fù)電平之間擺動(dòng)，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在+5+15V，負(fù)電平在-5-15V電平。當(dāng)無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)

22、，線上為TTL，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從TTL電平到RS-232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平在+3+12V與-3-12V。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20kb/s。RS-232是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為37k。所以RS-232適合本地設(shè)備之間的通信。上位機(jī)和下位機(jī)的接線方法如圖上位機(jī)和下位機(jī)的接線方法MCS-52 內(nèi)部含有一個(gè)可編程全雙工串行通信接口，具有 UART 的全部功能。該接口電路不僅能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，也可作為一個(gè)同步

23、移位寄存器使用。 福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告15在進(jìn)行異步通信時(shí)，數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分別在各自的時(shí)鐘（TCLK 和 RCLK）控制下進(jìn)行的，但都必須與字符位數(shù)的波特率保持一致。MCS-52 串行口的發(fā)送和接收時(shí)鐘可由兩種方式產(chǎn)生，一種是由主機(jī)頻率 fosc 經(jīng)分頻后產(chǎn)生，另一種方式是由內(nèi)部定時(shí)器 T1 或 T2 的溢出率經(jīng) 16 分頻后提供。發(fā)送和接收的過程如下：串行口的發(fā)送過程由指令 MOV SBUF，A 啟動(dòng)，即 CPU 由一條寫發(fā)送緩沖器的指令把數(shù)據(jù)（字符）寫入串行口的發(fā)送緩沖器 SBUF（發(fā)）中，再由硬件電路自動(dòng)在字符的始、末加上起始位（低電平） 、停止位（高電平）及其它

24、控制位（如奇偶位等） ，然后在移位脈沖SHIFT 的控制下，低位在前，高位在后，從 TXD 端（方式 0 除外）一位位地向外發(fā)送。串行口的接收與否受制于允許接收位 REN 的狀態(tài)，當(dāng) REN 被軟件置“1”后，允許接收器接收。接收端 RXD 一位位地接收數(shù)據(jù)，直到收到一個(gè)完整的字符數(shù)據(jù)后，控制電路進(jìn)行最后一次移位，自動(dòng)去掉啟始位，使接收中斷標(biāo)志 RI 置“1” ，并向 CPU 申請(qǐng)中斷。CPU 響應(yīng)中斷，用一條指令（MOV A，SBUF）把接收緩沖器 SBUF（收）的內(nèi)容讀入累加器。TI 和 RI 是由硬件置位的，但需要用軟件復(fù)位。福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告16.、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

25、.、單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)：（1）主程序：主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理 DS18B20 的測(cè)量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量每 1s 進(jìn)行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測(cè)量一次被測(cè)溫度，其程序流程如下所示： 主程序流程圖福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告17（2）讀溫度子程序：先讓 DS18B20 復(fù)位，然后發(fā)跳過 ROM 匹配命令，再發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令，讓 DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，延時(shí)等待轉(zhuǎn)換完畢后，再將已轉(zhuǎn)換的溫度值一一地從各個(gè) DS18B20 取出，轉(zhuǎn)換成ascall 碼后再發(fā)送到 PC 機(jī)上，如此循環(huán)。程序框圖如下：讀溫度程序框圖福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告18

26、（3）溫度比較報(bào)警子程序此程序是將實(shí)際溫度與設(shè)置的報(bào)警上下限比較，決定是否發(fā)出報(bào)警信號(hào)。由于 T 為實(shí)際溫度的絕對(duì)值，TH、TL 也是溫度的絕對(duì)值，因此判斷大小關(guān)系時(shí)要通過其正負(fù)符號(hào)來確定。溫度比較報(bào)警子程序福建工程學(xué)國脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告194.5.2.上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)PC 機(jī)程序中包括串口通信模塊，繪圖模塊，命令按妞模塊，溫度顯示模塊等。一、串口通信模塊在本設(shè)計(jì)中，采用 MSComm 控件進(jìn)行串口的通訊，MSComm 控件串口具有完善的串口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收功能。通過此控件，PC 機(jī)可以利用串行口與其它設(shè)備實(shí)現(xiàn)輕松連接，簡(jiǎn)單高效地實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通訊。此控件的事件響應(yīng)有兩種處理方式，事件驅(qū)動(dòng)方式：由MSComm 控件的 OnComm 事件捕獲并處理通訊錯(cuò)誤及事件；查詢方式：通過檢查 CommEvent屬性的值來判斷事件和錯(cuò)誤。 二、繪圖模塊在 VB 中，繪圖可以利用 Line 和 Circle 方法繪制幾何圖形11，還可以利用 MSChart控件繪制各種圖表。而本設(shè)計(jì)就采用 MSChart 控件進(jìn)形繪制溫度變化曲線圖。MSChart 控件在繪制直方圖（條形圖）