【正文】 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。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。本文設(shè)計(jì)多路無(wú)線(xiàn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。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)。 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)。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 種干擾的影響，會(huì)使檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性下降 。 方案二：采用單片模擬量的溫度傳感器 ， 比 如 AD590,LM35 等 。 方案三：采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 測(cè)量溫度，輸出信號(hào)全數(shù)字化。 DS18B20 的最大特點(diǎn)之一采用了單總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計(jì) DS1820 和微控制器 AT89S52 構(gòu)成的溫度測(cè)量裝置 ， 它直接 輸出溫度的數(shù)字信號(hào) ， 可直接與計(jì)算機(jī)連接。 部分功能電路的集成，使總體電路更簡(jiǎn)潔，搭建電路和焊接電路時(shí)更快。 主控部分 方案一：采用 AT89S52八位單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。另外 AT89C51 在工業(yè)控制上也有著廣泛的應(yīng)用，編程技術(shù)及外圍功能電路的配合使用都很成熟 [1]。 綜上，我們傳感器采用方案二，控制器采用方案一。 電源電路 電源變壓器是將交流電網(wǎng) 220V 的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐怠V波的任務(wù)，就是把整流器輸出電壓中的波動(dòng)成分盡可能地減小，改造成接近穩(wěn)恒的直流電。220V 交流電通過(guò) 9V 變壓器變?yōu)?9V 的交流電， 9V 交流電通過(guò)四個(gè)二極管的全橋整流后變?yōu)?9V 直流電，然后經(jīng)過(guò)電解電容（ 470μF）進(jìn) 行一級(jí)濾波，以去除直流電里面的雜波，防止干擾。此時(shí)一個(gè)穩(wěn)定輸出 5V 的電源已經(jīng)設(shè)計(jì)好，對(duì)于本設(shè)計(jì)它完全能夠滿(mǎn)足單片機(jī)及集成塊所需電源的要求 [2]。測(cè)量溫度范圍為 55℃ ～ +125℃ ，在 10℃ ～ +85℃ 范圍內(nèi) ， 精度為 177。由于每XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 一個(gè) DS18B20 都有唯一系列號(hào)，因此多個(gè) DS18B20 可以存在同一條單總線(xiàn)上。 圖 DS18B20方框圖 DS18B20 有 4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件： A、 64 位激光 ROM。可通過(guò)軟件寫(xiě)入用戶(hù)報(bào)警上下限值。 表 分辨率關(guān)系表 R0 R1 分辨率 /bit 最大轉(zhuǎn)換時(shí)間 /us 0 0 9 0 1 10 1 0 11 375 1 1 12 750 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 高速暫存存儲(chǔ)器由 9個(gè)字節(jié)組成，其分配 如 表 。 表 DS18B20存儲(chǔ)器 溫度 LSB 溫度 MSB TH TL 保留 保留 計(jì)數(shù)寄存器 計(jì)數(shù)寄存器 8位 CRC 電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)為多點(diǎn)溫度測(cè)試。在實(shí)際應(yīng)用中還可以使用一個(gè) MOSFET 將 I/O 口線(xiàn)直接和電源相連，起到上拉的作用 [4]。尤其 在使用 DS18B20 的高測(cè)溫分辨力時(shí)，對(duì)時(shí)序及電氣特性參數(shù)要求更高。若 VCC脫開(kāi)未接，傳感器只送 85℃的溫度值。 PT2262/PT2272 是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/PT2272 最多可有 12 位 (A0A11)三態(tài)地址端管腳 (懸空 ,接高電平 ,接低電平 )，任意組合可提供 531441 地址碼 ， PT2262 最多可有 6 位 (D0D5)數(shù)據(jù)端管腳 ， 設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從 17 腳 串行輸出，可用于無(wú)線(xiàn)遙控發(fā)射電路。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對(duì)應(yīng)的 D1～ D4 端輸出約 4V 互鎖高電平控制信號(hào)，同時(shí) VT 端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 3 無(wú)線(xiàn)發(fā)送與接收電路 無(wú)線(xiàn)發(fā)送電路 原理如圖 。要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)單片機(jī)AT89S51 的 ~ 口寫(xiě)入 PT2262 的數(shù)據(jù)輸入管腳 10~13。數(shù)據(jù)出端 10~13 引腳與單片機(jī) AT89S51 的 ~ 口相連。每解碼有效一次，發(fā)光二極管的閃爍一次 [6]。點(diǎn)陣字符位之間有一空點(diǎn)距的間隔起到了字符間距 和行距的作用。當(dāng) RS 和RW共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS為高電平 RW 為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。 表 字符型液晶顯示模塊 引腳 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 電源正極 10 D3 Data I/O 3 VL 液晶顯示偏壓信號(hào) 11 D4 Data I/O 4 RS 數(shù)據(jù) /命令 12 D5 Data I/O 5 R/W 讀 /寫(xiě) 13 D6 Data I/O 6 E 使能信號(hào) 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 45 BLA 背光源正級(jí) 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源負(fù)級(jí) 字符型液晶顯示模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu) 液晶顯示模塊 WMC1602N 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 如圖 三部份：一為 LCD 控制器，二為 LCD 驅(qū)動(dòng)器，三為 LCD 顯示裝置 。 AT89S52 單片機(jī)片內(nèi)的 Flash 可允許在線(xiàn)重新編程，也可用通用非易失性存儲(chǔ)編程器編程；片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)含 128 字節(jié)的 RAM； 有 40 個(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口 。 AT89S52 引 腳說(shuō)明 P0口： 8位、開(kāi)漏級(jí)、雙向 I/O口。在該模式下， P0 口含有內(nèi)部上拉電阻。輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)四個(gè) TTL 負(fù)載；用作輸入時(shí)，先將引腳置 1，由片內(nèi)上拉電阻將其抬到高電平。 P2口：具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口。當(dāng) CPU用 8位地址尋址外部存儲(chǔ)時(shí)， P2 口為 P2特殊功能寄存器的內(nèi)容。若外部的負(fù)載是低電平，則通過(guò)內(nèi)部上拉電阻向輸出電流。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，此引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將系統(tǒng)復(fù)位。如果希望禁止 ALE 操作，可通過(guò)將特殊功能寄存器中位地址為 8EH 那位置的“ 0”來(lái)實(shí)現(xiàn)。 ：外部程序存儲(chǔ)器讀選取通信號(hào)。 為了 能夠從外部程序存儲(chǔ)器的 0000H 至 FFFFHXXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 單元中取指令， 必須接地，然而要注意的是，若對(duì)加密位 1進(jìn)行編程，則在復(fù)位時(shí)，的狀態(tài)在內(nèi)部被鎖存。 XTAL2：振蕩器反相放大器輸出端 [9]。每一個(gè)執(zhí)行軟件也就是一個(gè)小的功能執(zhí)行模塊。溫度數(shù)據(jù)由 2 字節(jié)組成 ， 以符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ) ， 最低 4 位是小數(shù)部分 ， 中間 7 位是整數(shù)部分 , 1 位符號(hào)位。 在系統(tǒng)安裝及工作之前應(yīng)將主機(jī)逐個(gè)與 DS1820掛接，以讀出其序列號(hào)。 7 調(diào)試及結(jié)果 測(cè)試環(huán)境及工具 測(cè)試溫度： 0~100 攝氏度（模擬多點(diǎn)不同溫度值環(huán)境） 。系統(tǒng)自帶測(cè)試表格數(shù)據(jù)，觀察顯示數(shù)據(jù)是否相符合即可。 測(cè)試結(jié)果分析 自檢正常，各點(diǎn)溫度顯示正常，串口傳輸數(shù)據(jù)正確 。設(shè)計(jì)中所采用的 DS18B20搜索算法還存在不足，有時(shí)會(huì)發(fā)生重復(fù)或遺漏搜索。 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 附錄 1： 電路原理總圖 附錄 2： 發(fā)射部分主程序 include include” ” define uchar unsigned char /***********pt2262 發(fā)射函數(shù) ***********/ void send_dat(uchar x) { uchar x1,x2。//將數(shù)據(jù)的低 4位先發(fā)送出去 x2=x4。//發(fā)射溫度 1 send_dat(temp2)。 uchar tph。i++)。 while(i0) i。 } /************************************************************/ void rxwait(void) { uint i。 while(i0) i。 i++。 b=DQ。 } /************************************************************ *Function:讀 18B20 的一個(gè)字節(jié) *************************************************************/ uchar rdbyte(void) { uchar i,j,b。 b=(j7) | (b1)。 for(j=1。 b=b1。 DQ=1。 i=8。 i++。 //延時(shí) wrbyte(0xcc)。 delay_b(1)。 tph=rdbyte()。i++) for(j=0。 P2=b[0]。0x7f。 P0=a[y3]。 } XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 /************************************************************/ void delay_2(uchar a) //延時(shí)函數(shù) { uchar b,c。c10。 rdtemp()。 y1=temperature/10。 y3=x2/10。 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 /************顯示函數(shù) ********************/ void display() { wc51r(0x80)。 wc51_data(39。 wc51_str( ) wc51_str(T2:)。.39。//第二行第一列開(kāi)始顯示 wc51_str(T3:)。.39。 y=P1。//開(kāi)外中斷 0 IT0=1。 } display()。//每中斷一次標(biāo)志位自加 1 if(flag==2) { XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 flag=0。0x0f。 } ： include define uchar unsigned char /*sbit RS=P2^7。//聲明初始化函數(shù) void wc51r(uchar x)。//聲明查忙函數(shù) void init() { wc51r(0x01)。//顯示器開(kāi)， 顯示光標(biāo)，字符不閃爍 wc51r(0x0c)。 RW=1。//數(shù)據(jù)建立需要一定的時(shí)間 最大值 100ns }while(P0_7)。 E=1。 } //寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù) void wc51_data(uchar y) { fbusy()。 P0=y。 p++。t charge you more than 35% of your pensation if you win the case. If you are thinking about signing up for a damagesbased agreement, you should make sure you39。t agree with the disciplinary action your employer has taken against you ? your employer dismisses you and you t