【正文】 232 供電腳為＋ 5V。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。當(dāng)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。七段數(shù)碼管加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，共計(jì) 8段。在設(shè)計(jì)電路板時(shí)，晶振和電容應(yīng)靠近單片機(jī)芯片，以便減少寄生電容，保證振蕩器穩(wěn)定可靠工作。當(dāng)外接石英晶振時(shí)，電容 CC2選 30Pf177。隨著充電的進(jìn)行，電 福建工程學(xué)院國(guó)脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(huì)有效復(fù)位。 第二功能：編程電壓輸入端（ +21V）。 ALE/PROG(30 腳）：地址鎖存信號(hào)輸出端。作輸入口時(shí)，應(yīng)先軟件置 “ 1” 。作輸入口時(shí)，應(yīng)先軟件置 “ 1” 。當(dāng)采用外部時(shí)鐘信號(hào)時(shí)， X2 接振蕩信號(hào)， X1接地。 ②上位機(jī)程序設(shè)計(jì) AT89C51 PC 機(jī) RS232 數(shù)碼管顯示 恒壓電源 晶振電路 復(fù)位電路 DS18B20 溫度傳感器 福建工程學(xué)院國(guó)脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 由單片機(jī)采集的 測(cè)試點(diǎn) 實(shí)時(shí)溫度，通過(guò) MAX232 傳輸?shù)缴衔粰C(jī) PC，利用在 Visual Basic 的通信控件 Msm 屬性設(shè)置和事件響應(yīng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)串行通信，在上位機(jī)中，完成溫度傳感器 64 位激光 ROM 讀取并顯示、實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、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(shè)計(jì)了時(shí)間查詢、溫度查詢等功能。因此，為了能夠同計(jì)算機(jī)借口或 終端的 TTL 器件（如單片機(jī)）連接，必須在 RS232 與 TTL 電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)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(biāo)準(zhǔn)的芯片 MAX232.該器件包含 2個(gè)驅(qū)動(dòng)器、 2個(gè)接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F電平轉(zhuǎn)換成5V TTL/CMOS 電平。 2. 主要技術(shù)指標(biāo)： （ 1）、溫度測(cè)量范圍 070℃，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行； （ 2）、溫度記錄數(shù)不少于 200 條； （ 3）、提供 PC 機(jī)通訊接口； （ 4）、 PC 機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)和處理； 福建工程學(xué)院國(guó)脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 統(tǒng)總體構(gòu)成 框 圖 如下： 系統(tǒng)總體構(gòu)成框圖 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 方案 ： AT89C51 自身強(qiáng)大的功能和優(yōu)異的可擴(kuò)展性，配上四位一體數(shù)碼管和按鍵等少量外圍電路，就能搭建合適本次實(shí)驗(yàn)的小系統(tǒng)。 (5) 學(xué)會(huì)用 Protel99se 進(jìn)行電路原理圖和 PCB 圖的繪制。 在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心 部件來(lái)使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié) 福建工程學(xué)院國(guó)脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 合，加以完善。 ③體現(xiàn)工控特性的位地址空間及位操作方式。它在以下幾個(gè)方面奠定了典型的通用總線型單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)。 MCS – 48 的推出是在工控領(lǐng)域的控索，參與這一控索的公司還有 Motorola 、 Zilog 等，都取得了滿意的效果。 用 單片機(jī)做成的產(chǎn)品外圍元件很少，能實(shí)現(xiàn)的功能卻很廣，廣泛應(yīng)用于工業(yè)， 農(nóng)業(yè) 等。 傳統(tǒng)的溫度記錄儀通常采用的是人工記錄或普通記 錄儀用墨水在記錄紙上繪制曲線，其體積龐大、精度低、墨水易堵塞、費(fèi)時(shí)費(fèi)力。沒(méi)有合適的溫度環(huán)境，許多電子設(shè)備就不能正常工作。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)軟 件和硬件的合理規(guī)劃，發(fā)揮單片機(jī)自身集成多系統(tǒng)功能單元的優(yōu)勢(shì)，在不減少功能的前提下有效降低了成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行，系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，適合于惡劣環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，有廣泛的應(yīng)用前景。用 PC 機(jī)作上位機(jī)接收 單片機(jī) 發(fā)送的數(shù)據(jù) ,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 ,向 單片機(jī) 發(fā)送控 制 命令，四位一體共陰數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前溫度。 PC機(jī)與 單片機(jī) 采甪 串 行 通信 ,可實(shí)現(xiàn)溫度 檢測(cè) 和采集并處理數(shù)據(jù)的人機(jī)友好界面 。 關(guān)鍵詞： AT89C51 單片機(jī) ,PC 機(jī) ,串行通信 ，數(shù)據(jù)采集以及處理 福建工程學(xué)院國(guó)脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 引論 隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活、工作、科研、各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù)。還有比如在觀察用藥劑前后病人體溫隨時(shí)間的變化情況，臨床一般都采用水銀或電子溫度計(jì)，隔一段時(shí)間測(cè)量一次并手工記錄結(jié)果。 因此可見(jiàn)，設(shè)計(jì)出一款測(cè)量溫度并自動(dòng)記錄下數(shù)據(jù)的溫度記錄儀是多么重要。以 Intel 公司的 MCS – 48為代表。 Intel 公司在 MCS – 48 基礎(chǔ)上推出了完善的、典型的單片機(jī)系列 MCS – 51。 ② CPU 外圍功能單元的集中管理模式。 Intel 公司推出的 MCS – 96 系列單片機(jī)，將一些用于測(cè)控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、程序運(yùn)行監(jiān)視器、脈寬調(diào)制器等納。 福建工程學(xué)院國(guó)脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 ???????????????????????? ?????? 2 引論 ?????????????????????????????? 3 目錄 ?????????????????????????????? 5 正文 ?????????????????????????????? 7 、 設(shè)計(jì)目的 ?????????????????????????? 7 、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能 ???????????????????????? 7 、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ??????????????????????? 8 、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖 ????????????? ????????? 8 、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案 ?????????????????????? 8 、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案 ?????????????????????? 8 、系統(tǒng)各個(gè)模塊設(shè)計(jì) ??????????????????????? 9 、單片機(jī)最小系統(tǒng) ??????????????????????? 9 、顯示電路 ?????????????????????????? 11 、串行通信電路 ???????????????????????? 13 、 DS18B20 溫度傳 感器電路 ??????????????????? 13 、電源電路 ?????????????????????????? 15 、單片機(jī)與 PC 機(jī)串口連接電路 ????????????????? 15 、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ????????????????????????? 17 、 單片機(jī)軟件設(shè)計(jì) ??????????????????????? 17 、上位機(jī)軟件設(shè)計(jì) ??????????????????????? 17 、系統(tǒng)調(diào)試 ??????????????????????????? 19 結(jié)論 ?????????????????????????????? 20 福建工程學(xué)院國(guó)脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 致謝 ?????????????????????????????? 20 參考文獻(xiàn) ???????????????????????????? 21 附錄 ?????????????????????????????? 22 附錄 系統(tǒng)總體電路圖 ??????????????????????? 22 附錄二、單片機(jī)程序 ????????????????????????? 22 附錄三、 PC 機(jī)程序 ??????????????????????? ??? 28 福建工程學(xué)院國(guó)脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 正文 ( 設(shè)計(jì)目的及 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能要求 設(shè)計(jì)目的： （ 1)了解電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，鞏固和提高學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)； (2)學(xué)習(xí) DS18B20 數(shù)字溫度傳感器的測(cè)溫原理， (3) 掌握串口通信協(xié)議及其編程方法， (4)增強(qiáng)對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)，掌握分析處理問(wèn)題的方法，進(jìn)行調(diào)試、計(jì)算等基本技能的訓(xùn)練，達(dá)到具有一定程度的實(shí)際工作能力。利用 VB/VC/DELPHI 編制 PC示例程序。而 RS232 是用正負(fù)電壓來(lái)表示邏輯狀態(tài)，與 TTL 以高低電平來(lái)表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。主程序負(fù)責(zé)對(duì)來(lái)自上位機(jī)的命令進(jìn)行解析并執(zhí)行讀溫度值、存 儲(chǔ)溫度值、輸出控制等等，中斷服務(wù)程序只負(fù)責(zé)單片機(jī)和上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收。 ② 外部晶振 X X2 分別與晶體兩端相連接。 P1 口： I/O 雙向口。 P3 口： I/O 雙向口。 第二功能：加 +5V 備用電源，可以實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù) RAM 信息不丟失。 EA/Vpp(31 腳）：外部程序存儲(chǔ)器使能端。系統(tǒng)采用上電自動(dòng)復(fù)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。 （ 4）振蕩電路： XTAL1 腳和 XTAL2 腳分別構(gòu)成片內(nèi)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(bǔ)償電容 C C2 選 47uF 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。 系統(tǒng)中， 外接電 CC2 的大小會(huì)影響振蕩器頻率的穩(wěn)定度、起振時(shí)間及溫度穩(wěn)定性。 （ 4） 單片機(jī)編程 顯示電路 數(shù)碼管顯示電路部分如圖： 福建工程學(xué)院國(guó)脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(duì)數(shù)字或字符進(jìn)行編碼。靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)碼管的段選必須接一個(gè) 8位數(shù)據(jù)線來(lái)保持顯示的字形碼。 動(dòng)態(tài)顯示 動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)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。 本設(shè)計(jì)采用四位一體共陰數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示。 福建工程學(xué)院國(guó)脈信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要 求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn) 912位的數(shù)字值讀數(shù)方式。 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(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線上為 TTL，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從 TTL電平到 RS232電平再返回 TTL電平。所以 RS232適合本地設(shè)備之間的通信。 MCS51 串行口的發(fā)送和接收時(shí)鐘可由兩種方式產(chǎn)生，一種是由主機(jī)頻率 fosc 經(jīng)分頻后產(chǎn)生，另 一種方式是由內(nèi)部定時(shí)器 T1 或 T2 的溢出率經(jīng) 16 分頻后提供。 CPU 響應(yīng)中斷，用一條指令（ MOV A， SBUF）把接收緩沖器 SBUF（收）的內(nèi)容讀入累加器。 美國(guó)微軟公司在 1991 年推出 至今已經(jīng)經(jīng)歷了 6 個(gè)版本， 運(yùn)行在 win9x 或winme， win2021， winxp， windowsNT 等操作系統(tǒng)下，是一個(gè) 32 位的應(yīng)用程序開發(fā)工具。它既適用于沒(méi)有任何編程經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)者學(xué)習(xí)，也適合于開發(fā)各種復(fù)雜的底層應(yīng)用程序。除了簡(jiǎn)單易學(xué)的特點(diǎn)以外， Visual Basic 還是一種易于擴(kuò)充功能的開發(fā)系統(tǒng)。利用這些向?qū)?，你可以快速地完成一般性的任?wù)，例如生成其控件不綁定到數(shù)據(jù)控件上的純代碼窗體，建立查詢，添加工具，制作圖表，以及發(fā)布創(chuàng)建的應(yīng)用程序等。 在電路安裝焊接前，首先是對(duì)元器件的檢測(cè)。 （ 1）上電前的調(diào)試 在上電前，必須確保電路中不存在斷路或短路情況，這一工作是整個(gè)調(diào)試工作的第一步，也是非常重要的一個(gè)步驟。 （ 2） 上電后的調(diào)試 在確保硬件電路正常，無(wú)異常情況 (斷路或短路 )方可上電調(diào)試，上電調(diào)試的目的是檢驗(yàn)電路是否接錯(cuò)，同時(shí)還要檢驗(yàn)原理是否正確。本程序采用單片機(jī)C語(yǔ)言編寫，用 Keil C51 編譯器編程調(diào)試。 2)將單片機(jī)以及溫度傳 感器引入對(duì) 溫度 的分析和處理中，單片機(jī)控制決策無(wú)需建立被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng)，適合對(duì)非線性、時(shí)變、滯后系統(tǒng)的控制，對(duì) 溫度測(cè)量 系統(tǒng)采用單片機(jī)控制非常適合。 致謝 在我論文即將完成之際，我首先要向在論文寫作中給予我悉心關(guān)懷、鼓勵(lì)和指導(dǎo)的 陳松嶺 老師致以深深的敬意和謝意！老師一絲不茍的鉆研精神，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，執(zhí)著忘我的工作作風(fēng)，獨(dú)樹一幟的思維方式，使學(xué)生受益匪淺，并終身難忘。而現(xiàn)在懂得擦干眼淚，收拾傷痕，站起繼續(xù)勇往直前，前面的荊棘，不算什么，路上的障礙，我每攀登越過(guò)一次，便往云端靠近了一步。 //溫度輸入口 sbit DIN=P0^7。 uchar data temp_data[2]={0x00,0x00}。 dispbuf[1]=a1。i4。 if(i==1){DIN=1。i++){} } }