【正文】 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 目 錄 前言 ..................................................................... 4 1 總體方案設(shè)計(jì) .......................................................... 5 方案論證 ......................................................... 5 傳感器 ..................................................... 5 主控部分 ................................................... 5 2 硬件電路的設(shè)計(jì) ........................................................ 6 電源電路 ......................................................... 6 溫度采集電路 ..................................................... 7 DS18B20 簡(jiǎn)介 ................................................ 7 電路設(shè)計(jì) ................................................... 9 無(wú)線(xiàn)傳輸電路模塊 .......................................... 10 3 無(wú)線(xiàn)發(fā)送與接收電路 ................................................... 11 無(wú)線(xiàn)發(fā)送電路 .................................................... 11 無(wú)線(xiàn)接收模塊 .................................................... 11 4 顯示電路 ............................................................. 12 字符型液晶顯示模塊 .............................................. 12 字符型液晶顯示模塊引腳 .......................................... 13 字符型液晶顯示模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu) ...................................... 13 5 單片機(jī) AT89S52 ........................................................ 14 AT89S52 簡(jiǎn)介 .................................................... 14 AT89S52 引腳說(shuō)明 ................................................ 15 6 軟件設(shè)計(jì) ............................................................. 17 系統(tǒng)概述 ........................................................ 17 程序設(shè)計(jì)流程圖 .................................................. 17 溫度傳感器多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集 .......................................... 18 7 調(diào)試及結(jié)果 ........................................................... 18 測(cè)試環(huán)境及工具 .................................................. 18 測(cè)試方法 ........................................................ 18 測(cè)試結(jié)果分析 .................................................... 18 8 總結(jié) ................................................................. 19 附錄 1： 電路原理總圖 .................................................... 20 附錄 2： 發(fā)射部分主程序 .................................................. 20 附錄 3： 接收部分主程序 .................................................. 26 參考文獻(xiàn) ................................................................ 32 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 基于單片機(jī)的 無(wú)線(xiàn) 多路 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘 要 由于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來(lái)越寬、所涉及到的測(cè)量信號(hào)和信號(hào)源的類(lèi)型越來(lái)越多、對(duì)測(cè)量的要求也越來(lái)越高，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在已有不少數(shù)據(jù)測(cè)量和采集的系統(tǒng)，但很多系統(tǒng)存在功能 單一、采集通道少、采集速率低、操作復(fù)雜，并且對(duì)測(cè)試環(huán)境要求較高等問(wèn)題。人們需要一種應(yīng)用范圍廣、性?xún)r(jià)比高的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 在分析了不同類(lèi)型的單片機(jī)的特點(diǎn)及單片機(jī)與 PC 機(jī)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了單片機(jī)控制的采集系統(tǒng)，并通過(guò)串口通信實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與 P(：機(jī)之間的通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送并將數(shù)據(jù)在 PC機(jī)上顯示及存儲(chǔ)，完成單機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。 基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由將來(lái)自傳感器的信號(hào)通過(guò)放大、線(xiàn)性化、濾波、同步采樣保持等處理后，輸入 A／ D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后由單片機(jī)采集，然后利用單片機(jī)與 PC 機(jī)的通信 將數(shù)據(jù)送到 PC 機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、后期處理與顯示，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)大、顯示直觀、界面友好、性?xún)r(jià)比高、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、儀器、儀表、機(jī)電一體化、智能家居等諸多領(lǐng)域。 關(guān)鍵詞： 多通道 數(shù)據(jù)采集 單片機(jī) XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 Design and implementation of wireless data acquisition system Abstract since the wide range of data acquisition system, which involves the measurement signal and the type of signal source more and more, Surveyors are increasingly high requirements of the domestic now have a lot of data acquisition and measurement system But there are many single function systems, collecting less access, low collection rate, plicated operations, and the demands of the test environment and other issues． It requires abroad scope of application, high reliability and lowcost data acquisition system． Based on the analysis of the characteristics of different types of SCM and SCM and PC munication technology, SCM control of the collection system designed and adopted MCU serial munication between PC and munications, Data transmission and display of data stored on the PC． Single pleted the multichannel data acquisition system design and implementation. Based on SCM′s multichannel data acquisition system is adopted will e from the sensor signal amplification, linear filtering, After processing maintain synchronous sampling, which converted to digital signal input A/D conversion by SCM Acquisition, Then, SCM and PC to PC munications data to the data storage, postprocessing and display. a powerful data processing, visual shows, friendly interface and high performanceprice ratio, a wide range of features. can be widely used in industrial control equipment, instruments, and electrical engineering integration, intelligent home and many other fields． Key words: Multichannel Data Acquisition Microcontroller XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 無(wú)線(xiàn) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 前言 21世紀(jì)的今天，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步同時(shí)也帶動(dòng)了測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制設(shè)備不同于以前，它們?cè)谛阅芎徒Y(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。我們已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的信息時(shí)代，測(cè)量技術(shù)是當(dāng)今社 會(huì)的主流，廣泛地深入到應(yīng)用工程的各個(gè)領(lǐng)域。 溫度是工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的和最基本的參數(shù)之一，在生產(chǎn)過(guò)程中常需對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控，采用微型機(jī)進(jìn)行溫度檢測(cè)、數(shù)字顯示、信息存儲(chǔ)及實(shí)時(shí)控制，對(duì)于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源等都有重要的作用。伴隨工業(yè)科技、農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，溫度測(cè)量需求越來(lái)越多，也越來(lái)越重要。但是在一些特定環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)環(huán)境范圍大 ,測(cè)點(diǎn)距離遠(yuǎn) ,布線(xiàn)很不方便。這時(shí)就要采用無(wú)線(xiàn)方式對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。 多路無(wú)線(xiàn)溫度采集系統(tǒng)可被廣泛應(yīng)用于溫度測(cè)量或相應(yīng)的可轉(zhuǎn)換為溫度量或供電故障監(jiān)控的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、服 務(wù)業(yè)、安全監(jiān)控等工程中，例如：城市路燈故障檢測(cè)和供電線(xiàn)路防盜監(jiān)視、城市居民小區(qū)供熱檢測(cè)、大型倉(cāng)庫(kù)溫度檢測(cè)、工業(yè)生產(chǎn)測(cè)控、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)溫度測(cè)控、環(huán)保工程、故障監(jiān)控工程等?？紤]到許多工業(yè)環(huán)境中對(duì)多點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)控，一般需要測(cè)量幾十個(gè)點(diǎn)以上。本文設(shè)計(jì)多路無(wú)線(xiàn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)是以 Atmel 公司的 AT89S51 單片機(jī)作為控制核心，提出以 DS18B20 的單總線(xiàn)分布式溫度采集與控制系統(tǒng)。多個(gè)溫度傳感節(jié)點(diǎn)通過(guò)單總線(xiàn)與單片機(jī)相連形成分布式系統(tǒng)?？刂破魍ㄟ^(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)各節(jié)點(diǎn)的溫度變化，并在 LCD1602 上循環(huán)顯示各節(jié)點(diǎn)溫 度的變化。通過(guò)串口將檢測(cè)到的溫度信息回饋到上位機(jī)（ PC 機(jī)），從而遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的檢測(cè)。 因?yàn)?采用微型機(jī)進(jìn)行溫度檢測(cè)、數(shù)字顯示、信息存儲(chǔ)及實(shí)時(shí)控制，對(duì)于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源等都有重要的作用 ，并且 溫度參數(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的重要性， 所以溫度 測(cè)量系統(tǒng) 的精確度和智能化一直受到企業(yè)的重視。 所以學(xué)習(xí)并研究溫度測(cè)量及相關(guān)知識(shí)可做為一個(gè)較為實(shí)用的課題的方向，能獲得較實(shí)用的知識(shí)和方法。因此溫度測(cè)控技術(shù)是一個(gè)很實(shí)用、也很重要的技術(shù)，值得去研究掌握。 它應(yīng)用的領(lǐng)域也相當(dāng)廣泛，可以應(yīng)用到消防電氣的非破壞性溫度檢測(cè)，電力、電訊 設(shè)備的過(guò)熱故障預(yù)知檢測(cè)，空調(diào)系統(tǒng)的溫度檢測(cè)，各類(lèi)運(yùn)輸工具之組件的過(guò)熱檢測(cè)，保全與監(jiān)視系統(tǒng)之應(yīng)用，醫(yī)療與健診的溫度測(cè)試，化工、機(jī)械?等設(shè)備溫度過(guò)熱檢測(cè)。因此前景是相當(dāng)?shù)目捎^。 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 1 總體方案設(shè)計(jì) 溫度檢測(cè)系統(tǒng)有則共同的特點(diǎn)：測(cè)量點(diǎn)多、環(huán)境復(fù)雜、布線(xiàn)分散、現(xiàn)場(chǎng)離監(jiān)控室遠(yuǎn)等。若采用一般溫度傳感器采集溫度信號(hào)，則需要設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路、 A/D 轉(zhuǎn)換及相應(yīng)的接口電 路，才能把傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送到計(jì)算機(jī)去處理。這樣 ，由于各種因素會(huì)造成檢測(cè)系統(tǒng)較大的偏差；又因?yàn)闄z測(cè)環(huán)境復(fù)雜、測(cè)量點(diǎn)多、信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)及各