【正文】 設計 題目： 基于 的數(shù)據采集系統(tǒng)設計 系 部： 電子與通信工程系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 目 錄第一部分 設計說明書一、設計說明書第二部分 外文資料翻譯一、外文資料原文二、外文資料翻譯第三部分 過程管理資料一、 畢業(yè)設計課題任務書二、 本科畢業(yè)設計開題報告三、 本科畢業(yè)設計中期報告四、 畢業(yè)設計指導教師評閱表五、 畢業(yè)設計評閱教師評閱表六、 畢業(yè)設計答辯評審表基于 的數(shù)據采集系統(tǒng)設計系 （部）：電子與通信工程系 專 業(yè)：電氣工程及其自動化 I摘 要溫度是一種被廣泛應用于生產和生活的重要的物理量。針對與不同的應用領域，生產和研制適當?shù)臏y溫系統(tǒng)是十分必要的。本文設計的是近距離溫度檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)涵蓋了傳感器技術，信息處理技術，計算機通信技術等幾個方面的技術。此技術主要包括：傳感器，模數(shù)轉換，單片機與 PC 機接口，串行通訊,VB 等部分。整個測溫系統(tǒng)以數(shù)據采集原理為主要理論依據，將傳感器 DS18B20 所測的溫度轉換成為電信號，再由單片機對其進行量化編碼，轉化為十六進制數(shù)據，為單片機與微機進行通訊打下了基礎。根據串行通訊原理，設計了單片機與 PC 機的接口電路，建立了單片機與 PC 機之間的串行通訊協(xié)議，并利用 對測溫系統(tǒng)實現(xiàn)了對象化操作——將采集到的溫度信號編碼進行接受和描述，將其直接顯示在可視的界面當中。該測溫系統(tǒng)具有實時存儲功能，便于對信號進行分析和處理。在本設計中，我們?yōu)榱四軐崿F(xiàn)人機的對話及及時知道系統(tǒng)的運行狀況，我們給本系統(tǒng)增加了報警功能。在對實測信號進行分析的過程中發(fā)現(xiàn)，實測信號編碼與理論上的信號編碼基本呈線形關系，這說明了系統(tǒng)具有很高的精確度和穩(wěn)定性。完成了對每個通道的實測信號編碼值與溫度的實時曲線的繪制，如果再實現(xiàn)對各個通道建立獨立的數(shù)據庫，即可達到對每個通道的溫度標定的目的。關鍵詞：溫度，編碼，單片機，實時曲線，DS18B20， IIABSTRACT Temperature is a very important physical quantity which used in production and life .For the different applications, it is necessary to produce the proper system of measuring temperature. In this article I will discuss the system of measuring close quarters temperature.This system involves sensor technic, information processing technic, munication technic and so on .The design mainly includes the sensor part , analogdigital conversion ,the interface between the microcontroller and PC ,serial munication and so on .The main theoretical base is theory of data collection . The temperature signals measured by 18B20 sensors transform to the voltage signals .The single chip transforms the voltage code to 16M code which is the basic of munication .I design the interface circuit between the single chip and PC .The temperature signals are received and described by VB and then displayed on the screen .All the signals can be Realtime memory in order to analyze them .Form the result the metrical signals and the theoretical signals have the linearity relation .the result indicates that the has high precision and stability We can draw the curve of temperature value and the code and establish the database ,form which we can get the real temperature of the different objects. Keywords: temperature ,coding ,microcontroller ,current curve,18B20， III目 錄摘 要 .........................................................IABSTRACT ......................................................II第 1 章 緒論 ...................................................1 AT89C51 簡介 ................................................2 DS18B20 傳感器簡介 ..........................................5第 2章 系統(tǒng)設計 ...............................................9 功能與設計方案 ..............................................9 功能要求 ..............................................................................................9 設計方案 ..............................................................................................9 設計中所需要的器件 .........................................11 系統(tǒng)硬件設計 ..............................................12 系統(tǒng)軟件設計 ...............................................13 下位機軟件設計 ................................................................................13 上位機軟件設計 .................................................................................16第 3章 程序設計 ...............................................19 下位機程序 ................................................19 上位機程序 ................................................22第 4章 結論 ...................................................25參考文獻 ......................................................26IV致 謝 ........................................................27附錄 1 下位機程序 .............................................28附錄 2 上位機程序 ..............................................34 1第 1 章 緒論隨著科學技術的迅猛發(fā)展，電子學的發(fā)展也越來越快，帶動了大批相關產業(yè)的發(fā)展，其應用的范圍也越來越廣泛。如今，計算機的使用領域已經擴展到了各行各業(yè)，甚至介入個人家庭。在這種形式下，對于計算機的認識是勢在必得的，而且使用微機已經成為了當代人的一種基本技能。所以對于我們來說，僅僅會使用微機是遠遠不夠的，要想適應當今社會的需要，我們就必須能夠設計出基于 PC 技術的新的電子儀器，以滿足社會更高層次的需求。近年來，單片機發(fā)展十分迅速，一個以微機應用為主的新技術革命浪潮正在蓬勃興起，單片機已經滲透到工業(yè)，農業(yè)，國防，科研及日常生活等各個領域。傳統(tǒng)的溫度采集的方法不僅費時，而且精度差，滿足不了各行業(yè)對于溫度數(shù)據高精度，設備高可靠性的需求。單片機的出現(xiàn)使得溫度數(shù)據的采集和處理得到了很好的解決。選擇適當?shù)膯纹瑱C和溫度傳感器及前端處理電路，可以獲得較高精度的測量。不但方便快捷，成本低廉，省事省力，而且大幅度提高了測量精度 [1]。 。本文介紹了一種利用單片機實現(xiàn)溫度數(shù)據的采集和處理的一種設計方法。其中涉及了傳感器，數(shù)據采集，單片機數(shù)據處理，單片機和 PC 機通訊 VB 等一系列相關理論。本文就如何將溫度這一連續(xù)的物理量轉換成模擬的電壓信號，再將電壓信號通過單片機編碼轉換成數(shù)字信號這一過程，進行了闡述和分析。并且增加了報警電路。同時在通過軟件進行溫度補償和數(shù)據處理方面，也作為了具體介紹。在硬件電路設計方面，從電路的簡單，可靠數(shù)字化，低成本等角度出發(fā)，設計者采用了硬件濾波軟件補償兩方面入手，使得設計達到所需精度要求，具有較高的性能價格比。2 AT89C51簡介AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 100 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，AT89C2051 是它的一種精簡版本。AT89C51 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 圖 AT89C51 管腳圖主要特性：與 MCS51 兼容 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器 壽命：1000 寫/擦循環(huán)數(shù)據保留時間：10 年全靜態(tài)工作：0Hz24Hz三級程序存儲器鎖定128*8 位內部 RAM32 可編程 I/O 線兩個 16 位定時器/計數(shù)器35 個中斷源 可編程串行通道低功耗的閑置和掉電模式片內振蕩器和時鐘電路 管腳說明： VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口：P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當 P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據存儲器，它可以被定義為數(shù)據/地址的第八位。在 FIASH 編程時，P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH 進行校驗時，P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口：P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門電流。P1 口管腳寫入 1 后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時，P1 口作為第八位地址接收。 P2 口：P2 口為一個內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL 門電流，當 P2 口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據存儲器進行存取時，P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據存儲器進行讀寫時，P2 口輸出其特殊功能寄存器的內容。P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3 口：P3 口管腳是 8 個帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。當 P3 口寫入“1”后，它