【正文】 畢 業(yè) 設 計 論 文 基于RS485的多機溫度采集與顯示 陳 紅 香 指導老師姓名： 晏 文 靖 專 業(yè) 名 稱：電子信息工程技術 班 級 學 號： 07136337 論文提交日期： 2010年01月07日 論文答辯日期： 2010年01月13日 2010年 01月 13 日【摘要】溫度是工業(yè)控制中主要的被控參數之一，特別是在冶金、化工、建材、食品、機械、石油等工業(yè)中，具有舉足重輕的作用。隨著電子技術和微型計算機的迅速發(fā)展，微機測量和控制技術得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應用。單片機具有處理能強、運行速度快、功耗低等優(yōu)點，應用在溫度測量與控制方面，控制簡單方便，測量范圍廣，精度較高。多機溫度監(jiān)測系統可實現對多點溫度的測量，并能根據設定值對環(huán)境溫度進行調節(jié)，實現控溫的目的。本設計基于DS18B20傳感器的溫度測量和AT89S52單片機的控制裝置，通過MAX485通信模塊將溫度數據傳回計算機控制端，從而實現對環(huán)境溫度進行監(jiān)測。 本設計就是利用一臺PC機與兩塊單片機所組成的主從式溫度監(jiān)測系統。在本系統中上位機以PC和Windows操作系統為軟硬件資源，下位機采用ATMEL公司的AT89S52，總線采用的是測控系統常用的RS485。【關鍵詞】AT89S52 PC機與單片機通信 MAX485 【Abstract】Temperature is the main accused in the industrial control one of the parameters, especially in the metallurgical, chemical, building materials, food, machinery, oil industry, has held the role of heavylight foot. As electronic technology and the rapid development of microputer, puter measurement and control technology has been rapid development and wide application. SCM has a deal can be strong, fast, low power consumption advantages, applications in temperature measurement and control, control is simple and convenient, measuring a wide range of high precision.Multimachine temperature monitoring system can realize the multipoint temperature measurements, and according to set value to adjust to the ambient temperature to achieve temperature control purposes. The design is based on DS18B20 sensor temperature measurement and control unit MCU AT89S52, through the MAX485 munication module the temperature data back to putercontrolled side, thus bringing about the ambient temperature monitoring.This design is the use of a PC, and posed of two masterslave microcontroller temperature monitoring system. In this system, host puter and the Windows operating system to PC hardware and software resources, the nextbit machine using ATMEL Corporation AT89S52, the bus uses a control system monly used in RS485.【KeyWords】 AT89S52 PC and Singlechip munication MAX485 目 錄緒 論 1第1章 系統設計原理及要求 2 設計思路 2 總體設計思路框圖 2 各部分組件說明 2第2章 AT89S52單片機的原理與結構 3 AT89SXX系列單片機的內部結構 4 AT89S52單片機的引腳功能 4 I/O端口線輸入輸出引腳 4 控制線控制引腳 4 外接晶體線 5 AT89S52存儲器組織 5 AT89S52程序存儲器 5 AT89S52的復位方式 6 AT89S52的時鐘電路 6第3章 串口通信的基本原理 7 串口通信的有關概念 7 RS232有關的串行通信概念 7 與串行口有關的SFR 7 串行通信控制寄存器SCON 7 電源控制器PCON 8 8 10 串行口波特率 10 初始化步驟 10第4章 DS18B20溫度傳感器 11 DS18B20的簡介 11 DS18B20的特點 11 DS18B20的封裝結構 11 DS18B20的測溫原理 12 DS18B20與單片機的典型接口電路 12 DS18B20的軟件設計 13第5章 定時/計數器與中斷的原理及應用 14 定時器/計數器有關的概念 14 與T/C有關的特殊功能寄存器 14 定時器/計數器的工作方式 15 定時器/計數器的初始化 16 中斷有關的概念 16 中斷源 16 17 18第6章 硬件電路其他元器件簡介 19 單片機的最小系統 19 數碼管的顯示電路 19 MAX485串口通信電路 20 MAX485芯片簡介 20 通信方式 21 與PC機通信方式 22第7章 系統軟件的設計與實現方法 23 軟件的使用 23 AT89S52的編程器的使用 23 23 程序設計框圖 23 DS18B20溫度采集設計 23 PC機與單片機的通信程序設計 24第8章 調試 27 調試環(huán)境 27 硬件調試 27 軟件調試 27 調試過程 27 硬件 27 軟件 27 硬件調試過程的問題及解決辦法 27 軟件調試過程的問題及解決辦法 28 本次設計結果 28結 論 29致 謝 30參考文獻 31附 錄 32附錄A 硬件電路實物圖 32附錄B 33緒 論基于RS485的多機溫度采集與顯示是通過DS18B20檢測溫度，然后通過MAX485通信模塊，將檢測到的溫度發(fā)射到電腦端的接收端，從而在電腦上（VB界面）顯示檢測到的溫度。系統中使用到的主要材料有：MAX485通信模塊,多功能開發(fā)板，溫度傳感器（DS18B20），主要通過溫度傳感器（DS 18B20）的溫度檢測功能，以及MAX485通信模塊的多機串行通信功能，去實現多組溫度在電腦端的顯示。電腦端主要通過VB程序（Visual Basic），得以將開發(fā)板上的溫度檢測系統（DS 18B20）所測得的溫度在電腦端顯示。通信模塊采用了MAX485總線通信模塊，這種模式由于具有結構簡單、價格低廉、通信距離和數據傳輸速率適當等特點而被廣泛應用于儀器儀表、智能化傳感器集散控制、樓宇控制、監(jiān)控報警等領域。RS485是一個多引出線接口，這個接口可以有多個驅動器和接收器，可以實現一臺PC和多臺單片機之間的串行通信；而且RS485的最長的傳輸距離為1200m,適合中距離的傳輸。多功能開發(fā)板通過下載溫度檢測程序（由AT89S52接收程序），與溫度檢測模塊（DS 18B20）連接，再連接MAX485通信模塊，再通過RS232RS485轉接口與PC機連接即可實現PC與多單片機的多機通信。第1章 系統設計原理及要求 設計思路有兩個智能開發(fā)板每個開發(fā)板上安裝DS18B20溫度傳感器并顯示當前檢測溫度值，板上的MAX485和RS232與485轉換接口與PC機連接。在PC微機上用VB建立一界面顯示兩個智能板上所測的溫度。 總體設計思路框圖圖12 基于RS485的多機溫度采集與顯示總體設計框圖 各部分組件說明DS18B20是“一線總線”數字化溫度傳感器，測量溫度范圍為55℃~+125℃，在10℃~+85℃，精度范圍為177。℃。51系列單片機采用AT89S52單片機。通信模塊采用了MAX485總線通信模塊，這種模式由于具有結構簡單、價格低廉、通信距離和數據傳輸速率適當等特點而被廣泛應用于儀器儀表、智能化傳感器集散控制、樓宇控制、監(jiān)控報警等領域。RS485是一個多引出線接口，這個接口可以有多個驅動器和接收器，可以實現一臺PC和多臺單片機之間的串行通信；而且RS485的最長的傳輸距離為1200m,適合中距離的傳輸。在計算機接收端，編輯一個VB程序，用于接收數據和顯示溫度。第2章 AT89S52單片機的原理與結構 AT89SXX系列單片機的內部結構ATMEL89系列(以下簡稱AT89)單片機是美國ATMEL公司生產的8位高性能單片機，其主要技術優(yōu)勢是內部含有可編程Flash存儲器，用戶可以很方便地進行程序的擦寫操作，在嵌入式控制領域中被廣泛的應用。內部結構如圖21所示圖21 MCS51系列單片機的內部結構圖下面對各功能部件作進一步的說明：⑴數據存儲器(RAM)：片內為128個字節(jié)（單元），AT89S52單片機內部有256個字節(jié)的RAM數據存儲器,片內最多可外擴64K字節(jié)。⑵程序存儲器(ROM／EPROM)：803l無此部件，8051為4KROM；8751則為4K　EPROM。AT89S51單片機內部有4?KB的閃存程序存儲器(Flash)，當不夠使用時，可擴展為64 KB外部程序存儲器。它們的邏輯空間是分開的，并有各自的尋址機構和尋址方式。這種結構的單片機稱為哈佛型結構單片機。⑶中斷系統：具有5個中斷源，2級中斷優(yōu)先權。⑷定時器/計數器：2個16位的定時器／計數器，具有四種工作方式。⑸串行口；一個全雙工的串行口，具有四種工作方式。⑹Pl口、P2口、P3口、P0口：為4個并行8位I／O口。⑺特殊功能寄存器(SFR)：共有21個，用于對片內各功能模塊進行管理、控制、監(jiān)視。實際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個特殊功能的RAM區(qū)。⑻微處理器(CPU)：為8位的CPU，且內含一個1位CPU（位處理器)，不僅可處理字節(jié)數據，還可以進行位變量的處理。8位機在數據采集，運算處理有明顯的長處。ATMEL52子系列功能增強的具體如下四個方面。(1) 片內ROM從4 KB增加到8 KB。(2) 片內RAM從128 B增加到256 B。(3) 定時/計數器從2個增加到3個。(4) 中斷源從5個增加到6個。