【正文】 S232 借口標準的。而 RS232 是用正負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，為了能夠同計算機借口或終端的 TTL 器件（如單片機）連接，必須在 RS232 與 TTL 電路之間進行電平和邏輯關系的變換，變換電路選用有德州儀器公司（TL）推出的一款兼容 RS232 標準的芯片 2 個驅動器、2 個接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F 電平轉換成 5V TTL/CMOS 電平。每一個發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉換成 TIA/EIA232F 電平。 系統(tǒng)軟件設計方案：福建工程學院國脈信息學院本科畢業(yè)設計9①單片機軟件設計單片機程序由主程序和中斷子程序組成的。主程序負責對來自上位機的命令進行解析并執(zhí)行讀溫度值、存儲溫度值、輸出控制等等，中斷服務程序只負責單片機和上位機之間的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收。②上位機程序設計由單片機采集的測試點實時溫度，通過 MAX232 傳輸?shù)缴衔粰C PC，利用在 Visual Basic 的通信控件 Msm 屬性設置和事件響應的基礎上，實現(xiàn)與單片機串行通信，在上位機中，完成溫度傳感器 64 位激光 ROM 讀取并顯示、實時溫度數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲、曲線繪制、歷史數(shù)據(jù)查詢，其中在數(shù)據(jù)查詢功能中，設計了時間查詢、溫度查詢等功能。 系統(tǒng)各個模塊設計： 單片機最小系統(tǒng)（1）AT89C51 管腳圖如下：AT89C51 封裝引腳圖引腳說明： ①電源引腳 Vcc（40 腳）：典型值＋5V。 Vss（20 腳）：接低電平。 ②外部晶振 XX2 分別與晶體兩端相連接。當采用外部時鐘信號時，X2 接振蕩信號，X1 接地。福建工程學院國脈信息學院本科畢業(yè)設計10 ③輸入輸出口引腳： P0 口：I/O 雙向口。作輸入口時，應先軟件置“ 1” 。 P1 口：I/O 雙向口。作輸入口時，應先軟件置“ 1” 。 P2 口：I/O 雙向口。作輸入口時，應先軟件置“ 1” 。 P3 口：I/O 雙向口。作輸入口時，應先軟件置“ 1” 。 ④控制引腳： RST/Vpd、ALE/PROG、PSEN、EA/Vpp 組成了 MSC51 的控制總線。 RST/Vpd（9 腳）：復位信號輸入端（高電平有效） 。 第二功能：加+5V 備用電源，可以實現(xiàn)掉電保護 RAM 信息不丟失。 ALE/PROG(30 腳）：地址鎖存信號輸出端。 第二功能：編程脈沖輸入。 PSEN（29 腳）：外部程序存儲器讀選通信號。 EA/Vpp(31 腳）：外部程序存儲器使能端。 第二功能：編程電壓輸入端（+21V） 。（2）單片機最小系統(tǒng)：單片機最小系統(tǒng)福建工程學院國脈信息學院本科畢業(yè)設計11（3） 復位電路：單片機上電時，當振蕩器正在運行時，只要持續(xù)給出 RST 引腳連個機器周期的高電平，便可完成系統(tǒng)復位。外部復位電路是為內部復位電路提供兩個機器周期以上的電平而設計的。系統(tǒng)采用上電自動復位，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)就會有效復位。電容 C 可取 10~33uF，電阻 R 可取 ~10kΩ。在本系統(tǒng)設計中，C 取10uf,R 取 10kΩ。（4）振蕩電路：XTAL1 腳和 XTAL2 腳分別構成片內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償電容 CC2 選 47uF 構成并聯(lián)諧振電路。當外接石英晶振時，電容CC2 選 30Pf177。10pF；當外接陶瓷振蕩器時，電容 CC2 選 47uF177。10uF。系統(tǒng)中，外接電 CC2 的大小會影響振蕩器頻率的穩(wěn)定度、起振時間及溫度穩(wěn)定性。在設計電路板時，晶振和電容應靠近單片機芯片，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)設計中，為保證串行通行波特率的誤差，選擇了 的標準石英晶振，電容 CC2 為 30pF。（3） EA接高電平，選用片內程序存儲器。（4） 單片機編程 顯示電路數(shù)碼管顯示電路部分如圖：福建工程學院國脈信息學院本科畢業(yè)設計12顯示部分采用四位一體共陰數(shù)碼管，為了顯示數(shù)字或字符，必須對數(shù)字或字符進行編碼。七段數(shù)碼管加上一個小數(shù)點，共計 8 段。因此為 LED 顯示器提供的編碼正好是一個字節(jié)。 共陰數(shù)碼管碼表? 0x3f , 0x06 , 0x5b , 0x4f , 0x66 , 0x6d ,? 0 1 2 3 4 5? 0x7d , 0x07 , 0x7f , 0x6f , 0x77 , 0x7c ,? 6 7 8 9 A B? 0x39 , 0x5e , 0x79 , 0x71 , 0x00? C D E F 無顯示靜態(tài)顯示方式LED 顯示器工作方式有兩種：靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式。靜態(tài)顯示的特點是每個數(shù)碼管的段選必須接一個 8 位數(shù)據(jù)線來保持顯示的字形碼。當送入一次字形碼后，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)點是占用 CPU 時間少，顯示便于監(jiān)測和控制。缺點是硬件電路比較復雜，成本較高。動態(tài)顯示 福建工程學院國脈信息學院本科畢業(yè)設計13動態(tài)顯示的特點是將所有位數(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)碼管采用動態(tài)掃描顯示。所謂動態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時都在顯示。動態(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應略小于靜態(tài)顯示電路中的。 本設計采用四位一體共陰數(shù)碼管動態(tài)顯示。 串行通信電路由于串口用的是 TTL 電平，和 RS232 電平不同，因此，單片機和 PC 通信時需要進行電平轉換，常用的 IC 是 MAX232,連接圖如下圖所示，其中 MAX232 供電腳為＋5V。采用了三線制連接串口，也就是說和計算機的 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。這是最簡單的連接方法，但是對我們來說已經足夠使用了，電路如下圖所示，MAX232 的第 10 腳和單片機的 11 腳連接，第 9 腳和單片機的 10 腳連接。MAX232 串口通信電路圖（9 孔串口接頭） DS18B20 溫度傳感器電路DS18B20 溫度傳感器是美國 DALLAS 半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn) 912 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20 的性能特點如下：（1）獨特的單線接口僅需要一個端口引腳進行通信，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。福建工程學院國脈信息學院本科畢業(yè)設計14（2）DS18B20 支持多點組網功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，實現(xiàn)多點組網測溫；（3）無須外部器件，全部傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內；（4）可通過數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為 ；（5）零待機功耗；（6）溫度以9或12位數(shù)字，℃、℃、℃和℃，可實現(xiàn)高精度測溫；（7）用戶可定義報警設置；（8）報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件；（9）負電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作；（10）測量結果直接輸出數(shù)字溫度信號，以一線總線串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力DS18B20 采用 3 腳 PR35 封裝或 8 腳 SOIC 封裝，其引腳排列及內部結構框圖以及測溫原理圖如下所示：引腳排列電路連接如下圖：福建工程學院國脈信息學院本科畢業(yè)設計15 恒壓電源電路本設計的供電電路主要變壓器、整流橋、濾波電路和 78L05 芯片組成。電源供電電路如圖所示：系統(tǒng)供電電源總體電路圖 單片機與 PC 機串口連接電路：目前RS232是PC機與通信工業(yè)中應用最廣泛的一種串行接口。RS232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。RS232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。圖29 RS232引