【正文】 。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集 單片機 溫度目 錄摘要 ...................................................................................................................i目錄 ..................................................................................................................ii第 1 章 前 言 ................................................................................................1 背景和意義 .............................................................................................1 目的和內(nèi)容 ............................................................................................1 發(fā)展前景 ................................................................................................2 設(shè)計思想 .................................................................................................2第 2 章 設(shè)計要求 ............................................................................................4 控制要求 ................................................................................................4 受控對象的數(shù)學(xué)模型 ............................................................................4第 3 章 系統(tǒng)的硬件配置 ................................................................................5 單片機和系統(tǒng)總線 ................................................................................5 硬件介紹 ................................................................................................5 溫度傳感器 .......................................................................................5 核心處理單元 MicroChip PIC16F877A 單片機 .............................6 RS232C 接口電路 ..........................................................................8 繼電器 ..............................................................................................9 半導(dǎo)體降溫片及電阻加熱絲 ......................................................10 溫度控制系統(tǒng)的組成框圖 ................................................................11 溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及總述 ............................................................12第 4 章 溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 ..................................................................14 軟件設(shè)計 ..............................................................................................14 Microchip PIC16F877A 單片機溫度控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖 ...............14 單片機控制流程圖 ..............................................................................15 溫度變換程序模塊 ..............................................................................16 溫度非線性轉(zhuǎn)換程序模塊 ..................................................................16 通信協(xié)議的設(shè)計 ..................................................................................17 通信協(xié)議概述 ................................................................................18 通信協(xié)議說明 ......................................................................................19 信號幀分類 .....................................................................................19 信號幀格式 .....................................................................................19 通信協(xié)議處理流程 ........................................................................21 PC 上位機的軟件設(shè)計 ........................................................................23 PC 軟件設(shè)計方法的選擇 ...............................................................23 PC 軟件通信方式的選擇 ...............................................................23 具體實現(xiàn)方法 .................................................................................26 單片機軟件設(shè)計 ...................................................................................29 波特率 .............................................................................................29 通信協(xié)議設(shè)計結(jié)論 ............................................................................39 通信可靠性分析 ..........................................................................39 通信速度分析 ..............................................................................39第 5 章 結(jié) 論 ..........................................................................................41致 謝 ........................................................................................................43參考文獻 ........................................................................................................44第 1 章 前 言 背景和意義 為了確知某一測試對象的各項特性，我們常常要借助各種儀表和各種手段（直接測量或遙測）來獲得各種各樣的測量結(jié)果（數(shù)據(jù)） 。在對多類型、多通道信號同時進行檢測和控制中，傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)能力有限。 目的和內(nèi)容新型數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器在工程中的應(yīng)用具有極其重要的意義。傳感器主要用于測量和控制系統(tǒng)，它的性能好壞直接影響系統(tǒng)的性能。其發(fā)展速度之快，以及其應(yīng)用之廣，并且還有很大潛力。數(shù)字化技術(shù)推動了信息化的革命，在傳感器的器件結(jié)構(gòu)上采用數(shù)字化技術(shù)，使信息的采集更加方便。本設(shè)計應(yīng)用性比較強，設(shè)計系統(tǒng)可以作為生物培養(yǎng)液溫度監(jiān)控系統(tǒng)，如果稍微改裝可以做熱水器溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、實驗室溫度監(jiān)控系統(tǒng)等等。文中對每個部分功能、實現(xiàn)過程作了詳細介紹。圖 21 溫度控制曲線2 微機自動調(diào)節(jié) 正常情況下，系統(tǒng)投入自動。本系統(tǒng)要求長時間監(jiān)視培養(yǎng)液的溫度，并對當(dāng)前的溫度進行控制。用戶內(nèi)存：256M RAM 。適合于一般精度的溫度測量和計量設(shè)備。DC200ns 指令周期。中斷能力（達到 14 個中斷源） 。上電定時器(PWRT) 和震動啟動定時器?？蛇x擇的振蕩器。單獨 5v 的內(nèi)部電路串行編程(ICSP)能力。商用，工業(yè)用溫度范圍。外圍特征：Timer 0 ：帶有預(yù)分頻的 8 位定時器/計數(shù)器。比較器是 16 位的，最大分辨率為 200nS。帶有 9 位地址探測的通用同步異步接收/發(fā)送（USART/RCI） 。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠程傳輸時，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE ）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間 串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標準”該標準規(guī)定采用一個 25 個腳的 DB25 連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信 號的電平加以規(guī)定。即：邏輯。:RS232C 接口連接器一般使用型號為 DB25 的25 芯插頭座,通常插頭在 DCE 端,插座在 DTE 端. 一些設(shè)備與 PC 機連接的 RS232C 接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、 “接收數(shù)據(jù)”和“信號地” 。繼電器是在自動控制電路中起控制與隔離作用的執(zhí)行部件，它實際上是一種可以用低電壓、小電流來控制大電流、高電壓的自動開關(guān)。2 本控制系統(tǒng)是對生物培養(yǎng)液進行溫度監(jiān)控，過快的溫度變化對生物繁殖顯然是不利的，因此在本系統(tǒng)中采用的是高阻抗小功率加熱電阻絲進行溫度的小范圍調(diào)節(jié)。?A/D 轉(zhuǎn)換器可劃歸為零階保持器內(nèi)，所以廣義對象的傳遞函數(shù)為 （）]/)1[()/([)(11 seses?????廣義對象的 Z 傳遞函數(shù)為 （） 1 1{/]/}())TsLTGzZKez???????所以系統(tǒng)的閉環(huán) Z