基于DS18B20的溫度檢測系統(tǒng)

Ⅰ.z---..--總結(jié)資料畢業(yè)設(shè)計報告〔論文〕基于DS18B20的溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計所屬系電子工程系專業(yè)自動化學號01208163姓名周何聰指導教師李振東起訖日期2011.42011.5設(shè)計地點東南大學成賢學院.z---..--總結(jié)資料東南大學成賢學院畢業(yè)設(shè)計報告〔論文〕誠信承諾本人承諾所呈交的畢業(yè)設(shè)計報告〔論文〕及取得的成果是在導師指導下完成，引用他人成果的局部均已列出參考文獻。如論文涉及任何知識產(chǎn)權(quán)糾紛，本人將承當一切責任。學生簽名：日期：目錄摘要………………3Abstract…………4第一章緒論……………………5§1.1系統(tǒng)背景………………5§1.2系統(tǒng)概述…………………5第二章方案論證………………6§2.1傳感器局部………………6§2.2主控制局部………………7§2.3系統(tǒng)方案………………7第三章硬件電路設(shè)計………… 8§3.1電源以及看門狗電路………8§3.2鍵盤以及顯示電路………10§3.2溫度測試電路……………12§3.3串口通訊電路……………16§3.4整體電路…………………17第四章 軟件設(shè)計………………17§4.1概述………………………17§4.2主程序方案………………17§4.3各模塊子程序設(shè)計…………19第五章 系統(tǒng)調(diào)試………………21§5.1分步調(diào)試………………21§5.2統(tǒng)一調(diào)試………………21完畢語…………22參考文獻………23附錄一:軟件流程圖……………25附錄二：電路原理圖……………26致謝………………30摘要DS18B20是一種可組網(wǎng)的高精度數(shù)字式溫度傳感器，由于其具有單總線的獨特優(yōu)點，可以使用戶輕松地組建起傳感器網(wǎng)絡(luò)，并可使多點溫度測量電路變得簡單、可靠。本文結(jié)合實際使用經(jīng)歷，介紹了DS18B20數(shù)字溫度傳感器在單片機下的硬件連接及軟件編程，并給出了軟件流程圖。該系統(tǒng)由上位機和下位機兩大局部組成。下位機實現(xiàn)溫度的檢測并提供標準RS232通信接口，芯片使用了ATMEL公司的AT89C51單片機和DALLAS公司的DS18B20數(shù)字溫度傳感器。上位機局部使用了通用PC。該系統(tǒng)可應用于倉庫測溫、樓宇空調(diào)控制和生產(chǎn)過程監(jiān)控等領(lǐng)域。關(guān)鍵字：溫度測量；單總線；數(shù)字溫度傳感器；單片機AbstractAsakindofhigh-accuracydigitalnettemperaturesensor，DS18B20canbeusedbuildingasensorneteasily.Itcanalsomakethenetsimpleandreliablewithit'sspecial1-wireinterface.ThispaperintroducestheapplicationofDS18B20withsinglechipprocessor.The systemisconstitutedbytwopartsthetemperaturemeasuredpartanddisplayedpart.ThetemperaturemeasuredparthasaRS232interface.ItusedAT89C51ofATMELpanyandDS18B20ofDALLASpany.ThedisplayedpartusesPC.Thissystemisappliedinsuchdomainsaswarehousedetectingtemperature；air-conditionercontrollingsysteminbuildingandsupervisoryproductiveprocessetc.Keywords：temperaturemeasure；singlebus；digitalthermometer；singlechipprocessor；緒論§1.1系統(tǒng)背景在工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，對溫度的測量及控制占據(jù)著極其重要地位。首先讓我們了解一下多點溫度檢測系統(tǒng)在各個方面的應用領(lǐng)域：消防電氣的非破壞性溫度檢測，電力、電訊設(shè)備之過熱故障預知檢測，空調(diào)系統(tǒng)的溫度檢測，各類運輸工具之組件的過熱檢測，保全與監(jiān)視系統(tǒng)之應用，醫(yī)療與健診的溫度測試，化工、機械…等設(shè)備溫度過熱檢測。溫度檢測系統(tǒng)應用十分廣闊?！?.2系統(tǒng)概述本設(shè)計運用主從分布式思想，由一臺上位機〔PC微型計算機〕，下位機〔單片機〕多點溫度數(shù)據(jù)采集，組成兩級分布式多點溫度測量的巡回檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用RS-232串行通訊標準，通過上位機〔PC〕控制下位機〔單片機〕進展現(xiàn)場溫度采集。溫度值既可以送回主控PC進展數(shù)據(jù)處理，由顯示器顯示。也可以由下位機單獨工作，實時顯示當前各點的溫度值，對各點進展控制。下位機采用的是單片機基于數(shù)字溫度傳感器DS18B20的系統(tǒng)。DS18B20利用單總線的特點可以方便的實現(xiàn)多點溫度的測量，輕松的組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的抗干擾性好、設(shè)計靈活、方便，而且適合于在惡劣的環(huán)境下進展現(xiàn)場溫度測量。本系統(tǒng)可以應用在大型工業(yè)及民用常溫多點監(jiān)測場合。如糧食倉儲系統(tǒng)、樓宇自動化系統(tǒng)、溫控制程生產(chǎn)線之溫度影像檢測、醫(yī)療與健診的溫度測試、空調(diào)系統(tǒng)的溫度檢測、石化、機械…等。方案論證溫度檢測系統(tǒng)有則共同的特點：測量點多、環(huán)境復雜、布線分散、現(xiàn)場離監(jiān)控室遠等。假設(shè)采用一般溫度傳感器采集溫度信號，則需要設(shè)計信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換及相應的接口電路，才能把傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送到計算機去處理。這樣，由于各種因素會造成檢測系統(tǒng)較大的偏差；又因為檢測環(huán)境復雜、測量點多、信號傳輸距離遠及各種干擾的影響，會使檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性下降。所以多點溫度檢測系統(tǒng)的設(shè)計的關(guān)鍵在于兩局部：溫度傳感器的選擇和主控單元的設(shè)計。溫度傳感器應用*圍廣泛、使用數(shù)量龐大，也高居各類傳感器之首?！?.1傳感器局部方案一：采用熱敏電阻，可滿足40攝氏度至90攝氏度測量*圍，但熱敏電阻精度、重復性、可靠性較差，對于檢測1攝氏度的信號是不適用的。而且在溫度測量系統(tǒng)中,采用單片溫度傳感器,比方AD590,LM35等.但這些芯片輸出的都是模擬信號,必須經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后才能送給計算機,這樣就使得測溫裝置的構(gòu)造較復雜.另外,這種測溫裝置的一根線上只能掛一個傳感器,不能進展多點測量.即使能實現(xiàn)，也要用到復雜的算法，一定程度上也增加了軟件實現(xiàn)的難度。方案二：在多點測溫系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的測溫方法是將模擬信號遠距離采樣進展AD轉(zhuǎn)換，而為了獲得較高的測溫精度，就必須采用措施解決由長線傳輸，多點測量切換及放大電路零點漂移等造成的誤差補償問題。采用數(shù)字溫度芯片DS18B20測量溫度，輸出信號全數(shù)字化。便于單片機處理及控制，省去傳統(tǒng)的測溫方法的很多外圍電路。且該芯片的物理化學性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件，此元件線形較好。在0—100攝氏度時，最大線形偏差小于1攝氏度。DS18B20的最大特點之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計DS1820和微控制器AT89C51構(gòu)成的溫度測量裝置,它直接輸出溫度的數(shù)字信號,可直接與計算機連接。這樣,測溫系統(tǒng)的構(gòu)造就比擬簡單,體積也不大,且由于AT89C51可以帶多個DSB1820,因此可以非常容易實現(xiàn)多點測量.輕松的組建傳感器網(wǎng)絡(luò)。采用溫度芯片DS18B20測量溫度，可以表達系統(tǒng)芯片化這個趨勢。局部功能電路的集成，使總體電路更簡潔，搭建電路和焊接電路時更快。而且，集成塊的使用，有效地防止外界的干擾，提高測量電路的準確度。所以集成芯片的使用將成為電路開展的一種趨勢。本方案應用這一溫度芯片，也是順應這一趨勢。§2.2主控制局部方案一：此方案采用PC機實現(xiàn)。它可在線編程，可在線仿真的功能，這讓調(diào)試變得方便。且人機交互友好。但是PC機輸出信號不能直接與DS18B20通信。需要通過RS232電平轉(zhuǎn)換兼容，硬件的合成在線調(diào)試，較為繁瑣，很不簡便。而且在一些環(huán)境比擬惡劣的場合，PC機的體積大，攜帶安裝不方便，性能不穩(wěn)定，給工程帶來很多麻煩！方案二：此方案采用AT89C51八位單片機實現(xiàn)。單片機軟件編程的自由度大，可通過編程實現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制。而且體積小，硬件實現(xiàn)簡單，安裝方便。既可以單獨對多DS18B20控制工作，還可以與PC機通信.運用主從分布式思想，由一臺上位機〔PC微型計算機〕，下位機〔單片機〕多點溫度數(shù)據(jù)采集，組成兩級分布式多點溫度測量的巡回檢測系統(tǒng),實現(xiàn)遠程控制。另外AT89C51在工業(yè)控制上也有著廣泛的應用，編程技術(shù)及外圍功能電路的配合使用都很成熟?！?.3系統(tǒng)方案綜上所述,溫度傳感器以及主控局部都采用第二方案。系統(tǒng)采用針對傳統(tǒng)溫度測溫系統(tǒng)測溫點少，系統(tǒng)兼容性及擴展性較差的特點，運用分布式通訊的思想。設(shè)計一種可以用于大規(guī)模多點溫度測量的巡回檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用的是RS-232串行通訊的標準，通過下位機〔單片機〕進展現(xiàn)場的溫度采集，溫度數(shù)據(jù)既可以由下位機模塊實時顯示，也可以送回上位機進展數(shù)據(jù)處理，具有巡檢速度快，擴展性好，本錢低的特點。實際采用電路方案如下列圖：第三章硬件電路設(shè)計 系統(tǒng)底層電路的功能主要包括：多點溫度測試及其相關(guān)處理，實時顯示溫度信息，與上位機通訊傳輸溫度數(shù)據(jù)。硬件設(shè)計主要包括以下幾個模塊：電源以及看門狗電路，鍵盤以及顯示電路，溫度測試電路，串口通訊電路。下面對電路分模塊進展說明§3.1電源以及看門狗電路a．電源電路因為單片機工作電源為+5V，且底層電路功耗很小。采用7805三端穩(wěn)壓片即可滿足要求。具體電路圖如下：b．看門狗電路考慮到底層電路板的工作環(huán)境相對惡劣，單片時機受到周圍環(huán)境的干擾，而出現(xiàn)程序跑飛，死機…等一些不可預知的不正常工作現(xiàn)象。工作人員也不可能到現(xiàn)場對單片機重起，本設(shè)計為單片機電路添加一個外部看門狗電路。定時查詢單片機的工作狀態(tài),一但發(fā)現(xiàn)異常即對單片機延時重起。保證系統(tǒng)平安可靠的運行。NE56604能為多種微處理器和邏輯系統(tǒng)提供復位信號，其門限電平為4.2V。在電源突然掉電或電源電壓下降到低于門限電平時。NE56604將產(chǎn)生準確的復位信號。NE56604內(nèi)置一個看門狗定時器，用于監(jiān)控微處理器，以確保微處理器的正常運行?？撮T狗能產(chǎn)生一個系統(tǒng)復位信號用來終止任何由于微處理器故障而引發(fā)的不正常的系統(tǒng)操作。NE56604的看門狗的監(jiān)控周期為100mS〔典型值〕。特性.正負雙邏輯輸出的有效復位信號。.精準的門限電平監(jiān)測。.上電復位內(nèi)部延時。.可利用外部電阻調(diào)節(jié)的內(nèi)部看門狗定時器。.看門狗定時器的監(jiān)控周期為100mS典型值。.VCC=0.8VDC時產(chǎn)生有效的復位信號典型值。.僅需很少的外圍元件。具體電路圖如下:§3.2鍵盤以及顯示電路鍵盤電路單片機應用系統(tǒng)中除了復位按鍵有專門的復位電路,以及專一的復位功能外,其它的按鍵或鍵盤都是以開關(guān)狀態(tài)來設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)。鍵盤有編碼和非編碼兩種。非編碼鍵盤硬件電路極為簡單。故本系統(tǒng)采用撥碼開關(guān)來控制。具體電路如下：A.開關(guān)狀態(tài)的可靠輸入鍵開關(guān)狀態(tài)的可靠輸入有兩種解決方法。一種是軟件去抖動：它是在檢測到有鍵按下時，執(zhí)行一個10ms的延時程序后，再確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如保持閉合狀態(tài)電平則確認為真正鍵按下狀態(tài)，從而消除了抖動影響。另一種為硬件去抖動：即為按鍵添加一個鎖存器。兩種方法都簡單易行，本設(shè)計采用的是硬件去抖。B.對按鍵進展編碼給定鍵值或給出鍵號對于按鍵無論有無編碼，以及采用什么編碼，最后都要轉(zhuǎn)換成為與累加器中數(shù)值相對應的鍵值，以實現(xiàn)按鍵功能程序的散轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移。為使編碼間隔小，散轉(zhuǎn)入口地址安排方便，常采用依次序排列的鍵號。撥碼開關(guān)值含義0000實時顯示通道一的溫度值0001實時顯示通道二的溫度值0010實時顯示通道三的溫度值0011實時顯示通道四的溫度值0100實時顯示通道五的溫度值0101實時顯示通道六的溫度值0110實時顯示通道七的溫度值0111實時顯示通道八的溫度值1***自動循環(huán)顯示所有通道的溫度C.選擇鍵盤監(jiān)測方法對是否有鍵按下的信息輸入方式有中斷方式與查詢方式兩種。本設(shè)計采用的查詢法，即在在CPU空閑時調(diào)用鍵盤掃描子程序。溫度顯示電路設(shè)計采用的是共陰極七段數(shù)碼管。顯示方式有動態(tài)掃描和靜態(tài)顯示，兩種方法在本設(shè)計中皆可。由于靜態(tài)掃描要用到多片串入并出芯片，考慮到電路板本錢計算。本人采用是節(jié)約硬件資源的動態(tài)掃描方式。即用兩塊芯片就可以完成顯示功能。顯示數(shù)據(jù)由4511譯碼器輸出，ULN2003為位驅(qū)動掃描信號。 具體電路圖如下：§3.2溫度測試電路這里我們用到溫度芯片DS18B20。DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有3引腳TO－92小體積封裝形式。測溫分辨率可達0.0625℃，被測溫度用符號擴展的16位數(shù)字量方式串行輸出。其工作電源既可在遠端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生。CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。DS18B20支持“一線總線〞接口，測量溫度*圍為-55°C~+125°C，在-10~+85°C*圍內(nèi),精度為±0.5°C?，F(xiàn)場溫度直接以“一線總線〞的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費電子產(chǎn)品等。DS18B20內(nèi)部構(gòu)造

〔1〕DS18B20的內(nèi)部構(gòu)造如下列圖所示。

DS18B20內(nèi)部構(gòu)造圖DS18B20有4個主要的數(shù)據(jù)部件：

①64位激光ROM。64位激光ROM從高位到低位依次為8位CRC、48位序列號和8位家族代碼(28H)組成。②溫度靈敏元件。③非易失性溫度報警觸發(fā)器TH和TL。可通過軟件寫入用戶報警上下限值。④配置存放器。配置存放器為高速暫存存儲器中的第五個字節(jié)。DS18B20在0工作時按此存放器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換成相應精度的數(shù)值，其各位定義如下圖。TMR1R011111MSB

DS18B20配置存放器構(gòu)造圖LSB其中，TM：測試模式標志位，出廠時被寫入0，不能改變；R0、R1：溫度計分辨率設(shè)置位，其對應四種分辨率如下表所列，出廠時R0、R1置為缺省值：R0=1，R1=1〔即12位分辨率〕，用戶可根據(jù)需要改寫配置存放器以獲得適宜的分辨率。配置存放器與分辨率關(guān)系表：R0R1溫度計分辨率/bit最大轉(zhuǎn)換時間/us00993.750110187.510113751112750〔2〕高速暫存存儲器高速暫存存儲器由9個字節(jié)組成，其分配如下列圖所示。當溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補碼形式存放在高速暫存存儲器的第0和第1個字節(jié)。單片機可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如下圖。對應的溫度計算：當符號位S=0時，直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當S=1時，先將補碼變?yōu)樵a，再計算十進制值。溫度低位溫度高位THTL配置保存保存保存8位CRCLSBDS18B20存儲器映像圖MSB溫度值格式圖DS18B20溫度數(shù)據(jù)表：232221202-12-22-32-4MSBLSBSSSSS262524典型對應的溫度值表:溫度/℃二進制表示十六進制表示+125

+25.0625

+10.125

+0.5

0

-0.5

-10.125

-25.0625

-550000011111010000

0000000110010001

0000000010100010

0000000000001000

0000000000000000

1111111111111000

1111111101011110

1111111001101111

111111001001000007D0H

0191H

00A2H

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FC90HDS18B20最大的特點是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式，DS18B20的數(shù)據(jù)I/O均由同一條線來完成。硬件連接電路如下列圖：AT89C51AT89C51DS18B201*DS18B202*DS18B203*DS18B2020*VCC=5V4.7K1—WIRE 本系統(tǒng)為多點溫度測試。DS18B20采用外部供電方式，理論上可以在一根數(shù)據(jù)總線上掛256個DS18B20，但時間應用中發(fā)現(xiàn)，如果掛接25個以上的DS18B20仍舊有可能產(chǎn)生功耗問題。另外單總線長度也不宜超過80M，否則也會影響到數(shù)據(jù)的傳輸。在這種情況下我們可以采用分組的方式，用單片機的多個I/O來驅(qū)動多路DS18B20。在實際應用中還可以使用一個MOSFET將I/O口線直接和電源相連，起到上拉的作用。對DS18B20的設(shè)計，需要注意以下問題〔1〕對硬件構(gòu)造簡單的單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20進展操作，需要用較為復雜的程序完成。編制程序時必須嚴格按芯片數(shù)據(jù)手冊提供的有關(guān)操作順序進展，讀、寫時間片程序要嚴格按要求編寫。尤其在使用DS18B20的高測溫分辨力時，對時序及電氣特性參數(shù)要求更高。〔2〕有多個測溫點時，應考慮系統(tǒng)能實現(xiàn)傳感器出錯自動指示，進展自動DS18B20序列號和自動排序，以減少調(diào)試和維護工作量。〔3〕測溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點接地。DS18B20在三線制應用時，應將其三線焊接結(jié)實；在兩線應用時，應將VCC與GND接在一起，焊接結(jié)實。假設(shè)VCC脫開未接，傳感器只送85.0℃的溫度值?！?〕實際應用時，要注意單線的驅(qū)動能力，不能掛接過多的DS18B20，同時還應注意最遠接線距離。另外還應根據(jù)實際情況選擇其接線拓撲構(gòu)造。§3.3串口通訊電路AT89C51有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機和電腦之間可以方便地進展串口通訊。進展串行通訊時要滿足一定的條件，比方電腦的串口是RS232電平的，而單片機的串口是TTL電平的，兩者之間必須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，我們采用了專用芯片MA*232進展轉(zhuǎn)換，雖然也可以用幾個三極管進展模擬轉(zhuǎn)換，但是還是用專用芯片更簡單可靠。具體電路如下：我們采用了三線制連接串口，也就是說和電腦的9針串口只連接其中的3根線：第5腳的GND、第2腳的R*D、第3腳的T*D。這是最簡單的連接方法，但是對本設(shè)計來說已經(jīng)足夠使用了，電路如上圖所示。通信線采用穿插接法，即兩者信號線對應成為R—T，T—R。具體連接電路如下:§3.4整體電路 見二〔電路原理圖〕軟件設(shè)計§4.1概述整個系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實現(xiàn)的，當硬件根本定型后，軟件的功能也就根本定下來了。從軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件〔主程序〕，它是整個控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。二是執(zhí)行軟件〔子程序〕，它是用來完成各種實質(zhì)性的功能如測量、計算、顯示、通訊等。每一個執(zhí)行軟件也就是一個小的功能執(zhí)行模塊。這里將各執(zhí)行模塊一一列出，并為每一個執(zhí)行模塊進展功能定義和接口定義。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好后，就可以規(guī)劃監(jiān)控程序了。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能和鍵盤設(shè)置選擇一種最適宜的監(jiān)控程序構(gòu)造，然后根據(jù)實時性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調(diào)度關(guān)系?！?.2主程序方案 主程序調(diào)用了4個子程序，分別是數(shù)碼管顯示程序、鍵盤掃描以及按鍵處理程序、溫度測試程序、中斷控制程序、單片機與PC機串口通訊程序。鍵盤掃描電路及按鍵處理程序：實現(xiàn)鍵盤的輸入按鍵的識別及相關(guān)處理。溫度測試程序：對溫度芯片送過來的數(shù)據(jù)進展處理，進展判斷和顯示。數(shù)碼管顯示程序：向數(shù)碼的顯示送數(shù)，控制系統(tǒng)的顯示局部。中斷控制程序：實現(xiàn)循環(huán)顯示功能。串口通訊程序：實現(xiàn)PC機與單片機通訊，將溫度數(shù)據(jù)傳送給PC機。將各個功能程序以子程序的形式寫好，當寫主程序的時候，只需要調(diào)用子程序，然后在存放器的分配上作一下調(diào)整，消除存放器沖突和I/O沖突即可。程序應該盡可能多的使用調(diào)用指令代替跳轉(zhuǎn)指令。因為跳轉(zhuǎn)指令使得程序難以看懂各程序段之間的構(gòu)造關(guān)系。而調(diào)用指令則不同，調(diào)用指令使得程序構(gòu)造清晰，無論是修改還是維護都比擬方便。將功能程序段寫成子程序的形式，除了方便調(diào)用之外，還有一個好處那就是以后寫程序的時候如果要用到，就可以直接調(diào)用這個單元功能模塊。主程序流程圖如右圖:§4.3各模塊子程序設(shè)計下面對主要幾個子程序的流程圖做介紹：〔1〕溫度測試子程序設(shè)計見附錄一：溫度測試子程序流程圖〔2〕中斷控制程序設(shè)計如右圖:〔3〕串口通信程序設(shè)計-.z本次通訊中，測控系統(tǒng)分位上位機和下位機之間的通信，系統(tǒng)中單片機負責數(shù)據(jù)采集、處理和控制，上位機進展現(xiàn)場可視化檢測，通信協(xié)議采用半雙工異步串行通信方式，通過RS232的RTS信號進展收發(fā)轉(zhuǎn)換，傳輸數(shù)據(jù)采用二進制數(shù)據(jù)，上位機與下位機之間采用主從式通訊。本人采用的VB環(huán)境下PC機與單片機之間實現(xiàn)串行通訊的軟硬件方案。VB是Microsoft公司推出的Windows應用程序開發(fā)工具，因其具有界面友好，編程簡便等優(yōu)點而受到廣泛的使用，而且VisualBasic6.0版本帶有專門實現(xiàn)串行通訊的MSM控件。MSm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機可以利用串行口與其它設(shè)備實現(xiàn)輕松連接，簡單高效地實現(xiàn)設(shè)備之間的通訊。此控件的事件響應有兩種處理方式。事件驅(qū)動方式：由MSm控件的Onm事件捕獲并處理通訊錯誤及事件；查詢方式：通過檢查mEvent屬性的值來判斷事件和錯誤。1)MSm控件的主要屬性和方法a.mPort：設(shè)置或返回串行端口號，其取值*圍為1—99，缺省為1b.Setting：設(shè)置或返回串行端口的波特率、奇偶校驗位、數(shù)據(jù)位數(shù)、停頓位。c.PortOpen：翻開或關(guān)閉串行端口。d.RThreshold：該屬性為一閥值，它確定當接收緩沖區(qū)內(nèi)字節(jié)個數(shù)到達或超過該值后就產(chǎn)生MSml-Onm事件。e.Input：從接收緩沖區(qū)移走一串字符。f.Output：向發(fā)送緩沖區(qū)傳送一字符串。軟件流程圖如下：單片機程序流程圖PC通訊程序流程圖參數(shù)設(shè)定：通信端口選擇1，波特率設(shè)定為1200B/SMSm.mPort=1MSm.Setting=“1200，n,8,1〞。START: MOV SP,*60HMOV TMOD,*20HMOV TH1,*0E6HMOV TL1,*0E6H;1200B/S，晶振為12MHZMOV PCON,*00HMOV SCON,*50HSETBTR1系統(tǒng)調(diào)試§5.1分步調(diào)試1、測試環(huán)境及工具測試溫度：0~100攝氏度。〔模擬多點不同溫度值環(huán)境〕測試儀器及軟件：數(shù)字萬用表，溫度計0~100攝氏度，串口調(diào)試助手。測試方法：目測。2、測試方法使系統(tǒng)運行，觀察系統(tǒng)硬件檢測是否正?！舶▎纹瑱C最小系統(tǒng)，鍵盤電路，顯示電路，溫度測試電路等〕。系統(tǒng)自帶測試表格數(shù)據(jù)，觀察顯示數(shù)據(jù)是否相符合即可。采用溫度傳感器和溫度計同時測量多點水溫變化情況〔取溫度值不同的多點〕，目測顯示電路是否正常。并記錄各點溫度值，與實際溫度值比擬，得出系統(tǒng)的溫度指標。使用串口調(diào)試助手與單片機通訊，觀察單片機與串口之間傳輸數(shù)據(jù)正確否。3、測試結(jié)果分析自檢正常，各點溫度顯示正常，串口傳輸數(shù)據(jù)正確。因為芯片是塑料封裝，所以對溫度的感應靈敏度不是相當高，需要一個很短的時間才能到達穩(wěn)定?！?.2統(tǒng)一調(diào)試將硬件及軟件結(jié)合起來進展系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)試。實現(xiàn)PC機與單片機通訊，兩者可以實時更新顯示各點溫度值。完畢語AT89C51的時鐘為12M，I/O口可達32個，高的時鐘頻率和豐富的I/O，都為實現(xiàn)電路功能提供了非常有利的條件。同時也AT89C51內(nèi)含4KBFLASHROM，開發(fā)環(huán)境友好，易用，方便，大大加快本系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)。撥碼開關(guān)的使用，使操作更為簡潔，易懂。實時顯示電路的設(shè)計，使溫度信息更迅速，直觀地發(fā)布。本制作的設(shè)計中使用了傳感器的只是插座電路，因此，該系統(tǒng)的可擴展性很強。整個系統(tǒng)硬件簡單、可靠，系統(tǒng)本錢低。致此本人設(shè)計根本完成了預期的目標，系統(tǒng)在硬件自動測試，鍵盤操作，實時顯示方面做的比擬好。但是由于時間倉促、條件有限，設(shè)計成果并不是很完美，還存在下面問題：串口通訊不穩(wěn)定，未對溫度數(shù)值統(tǒng)計處理以及存儲。我準備在今后的工作過程中進一步完善此設(shè)計。-.z參考文獻[1].賈振國.DS1820及高精度溫度測量的實現(xiàn)［J］.電子技術(shù)應用，2000〔1〕：58-59.[2].余永權(quán).單片機原理及應用.：電子工業(yè),1997[3].邦田.電子電路實用抗干擾技術(shù).：人民郵電，1994[4].Dallassemiconductorinc,ds18b20programmableresolution1—wiredigitalthermometer2001[Z].[5].曲喜貴.電子元件材料手冊[M].：電子工業(yè)，1989.422-430.[6].黃賢武，*筱霞，曲波等.傳感器實際應用電路設(shè)計[M].**：電子科技大學，1997.4-10.[7].*君華.智能傳感器系統(tǒng)[M].**：**電子科技大學，1999.[8].余永權(quán).Flash單片機原理及應用[M].：電子工業(yè)，1997.[9].邦田.電子電路實用抗干擾技術(shù)[M].：人民郵電，1994.[10].周云波.由DS18B20單線數(shù)字溫度計構(gòu)成的單線多點溫度測量系統(tǒng).電子技術(shù)應用，1996(2):15-20.[11].吉鵬,馬云峰等.