【正文】 片機(jī)之間的串行通信；而且RS485的最長(zhǎng)的傳輸距離為1200m,適合中距離的傳輸。 總體設(shè)計(jì)思路框圖圖12 基于RS485的多機(jī)溫度采集與顯示總體設(shè)計(jì)框圖 各部分組件說明DS18B20是“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器，測(cè)量溫度范圍為55℃~+125℃，在10℃~+85℃，精度范圍為177。RS485是一個(gè)多引出線接口，這個(gè)接口可以有多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器，可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)PC和多臺(tái)單片機(jī)之間的串行通信；而且RS485的最長(zhǎng)的傳輸距離為1200m,適合中距離的傳輸。⑵程序存儲(chǔ)器(ROM／EPROM)：803l無此部件，8051為4KROM；8751則為4K　EPROM。⑶中斷系統(tǒng)：具有5個(gè)中斷源，2級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)。⑺特殊功能寄存器(SFR)：共有21個(gè)，用于對(duì)片內(nèi)各功能模塊進(jìn)行管理、控制、監(jiān)視。ATMEL52子系列功能增強(qiáng)的具體如下四個(gè)方面。(4) 中斷源從5個(gè)增加到6個(gè)。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，它送出高8位地址。在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，ALE用于控制P0口輸出的低8位地址鎖存起來，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。EA/Vpp（31腳）訪問程序存儲(chǔ)控制信號(hào)。 外接晶體線XTAL1（19腳）和XTAL2（18腳）外接晶體引線端。 AT89S52存儲(chǔ)器組織ATMEL89S52單片機(jī)在物理上有四個(gè)存儲(chǔ)空間：片內(nèi)程序存儲(chǔ)器和片外程序存儲(chǔ)器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。ATMEL89S52的存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)如圖23所示:圖231 ATMEL89S52存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu) AT89S52程序存儲(chǔ)器ATMEL89S52最多可外擴(kuò)64K字節(jié)程序存儲(chǔ)器，64K程序存儲(chǔ)器中有5個(gè)單元具有特殊用途。RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入瑞。時(shí)鐘可以由兩種方式產(chǎn)生：內(nèi)部方式和外部方式。FOSC可在2MHZ12MHZ選擇。第3章 串口通信的基本原理 串口通信的有關(guān)概念RS232是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),最初都是美國(guó)EIA（電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)）制訂并發(fā)布的，1969年公布的通信協(xié)議，適合的數(shù)傳率為0~20bps。RS232C標(biāo)準(zhǔn)：RS232C標(biāo)準(zhǔn)對(duì)邏輯電平的各種信號(hào)線的功能作了規(guī)定，即信號(hào)電平標(biāo)準(zhǔn)和控制信號(hào)線的定義。有兩個(gè)緩沖器SBUF，一個(gè)作發(fā)送緩沖器，另一個(gè)作接收緩沖器。若應(yīng)用要求RS232完全的握手功能，必須借助單片機(jī)其它管腳用軟件處理。1一只有接收到第9位(RB8)為1，RI才置位。 0一禁止串行口接收。由硬件置位，必須由軟件清0。SMOD：串行口波特率加倍位。PD、IDL：CHMOS器件的低功耗控制位。波特率固定為fosc／12，其中fosc為單片機(jī)外接晶振頻率。 2．方式1方式1是10位異步通信方式，1位起始位(0)，8位數(shù)據(jù)位和1位停止位(1)。否則放棄接收結(jié)果。定時(shí)器1的方式0，1，2，都可以使用，其溢出率為定時(shí)時(shí)間的倒數(shù)值。當(dāng)?shù)?位數(shù)據(jù)(TB8)輸出之后，置位TI。這允許在串行口通信增加的第九位用于標(biāo)志特殊字節(jié)的接收。所接續(xù)字節(jié)(第九位為低)不能引起其它單片機(jī)中斷，因?yàn)槲此退鼈兊牡刂贰?串行口波特率通常情況下，使用單片機(jī)的串行口時(shí)，選用的晶振比較固定6MHz，12MHz，11．0592MHz。第4章 DS18B20溫度傳感器 DS18B20的簡(jiǎn)介DS18B20是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司繼DS1820之后最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。 DS18B20的特點(diǎn)（1）獨(dú)特的單線接口方式：DS18B20與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。 ℃。 （8）負(fù)壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。VDD 電源電壓 圖44中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性，其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測(cè)溫度值，這就是DS18B20的測(cè)溫原理。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三態(tài)的。DS18B20的一線工作協(xié)議流程是：初始化→ROM操作指令→存儲(chǔ)器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸。第5章 定時(shí)/計(jì)數(shù)器與中斷的原理及應(yīng)用 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器有關(guān)的概念805l系列單片機(jī)至少有兩個(gè)16位內(nèi)部定時(shí)器／計(jì)數(shù)器，若是計(jì)數(shù)內(nèi)部晶振驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘，則它是定時(shí)器；若是計(jì)數(shù)8051的輸入引腳的脈沖信號(hào)，則是計(jì)數(shù)器。當(dāng)晶振為6MHz時(shí)，計(jì)數(shù)率＝500 kHz，每2us計(jì)數(shù)值加1。當(dāng)晶振為12MHz時(shí)，最高計(jì)數(shù)率為500 kHz，高于此頻率將計(jì)數(shù)出錯(cuò)。2．定時(shí)器／計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON TR0，TR1：T／C0，1啟動(dòng)控制位。3．T／C的方式控制寄存器TMODC／T：計(jì)數(shù)器或定時(shí)器選擇位。1T／C的啟動(dòng)受到雙重控制，即要求TR0／TR1和INT0/INT1同時(shí)為高。方式0為13位的T／C，由TH提供高8位，TL提供低5位的計(jì)數(shù)值，滿計(jì)數(shù)值2，但啟動(dòng)前可以預(yù)置計(jì)數(shù)初值。T／C工作在方式1。方式2是8位的可自動(dòng)重裝載的T／C，滿計(jì)數(shù)值為2。 除此之外，方式2也同方式0。在這種情況下，T／C1 仍可用于方式0、2，但不能使用中斷方式。 中斷有關(guān)的概念 所謂中斷，是指當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行正常程序時(shí)，系統(tǒng)中出現(xiàn)某些急需處理的異常情況和特殊請(qǐng)求,CPU暫時(shí)中止現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)去對(duì)隨機(jī)發(fā)生的更緊迫事件進(jìn)行處理，處理完畢后，CPU自動(dòng)返回原來的程序繼續(xù)執(zhí)行。8051單片機(jī)有5個(gè)中斷源，有2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，每個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)可以編程控制。8051單片機(jī)的5個(gè)中斷源是：外部中斷請(qǐng)求0，由INT0(P3．2)輸入；外部中斷請(qǐng)求1，由INT1(P3．3)輸入；片內(nèi)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器0溢出中斷請(qǐng)求；片內(nèi)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器1溢出中斷請(qǐng)求；片內(nèi)串行口發(fā)送／接收中斷請(qǐng)求。1一下降沿觸發(fā)方式，INT0／INT1管腳上高到低的負(fù)跳變可引起中斷。TF0，TF1：定時(shí)器／計(jì)數(shù)器0，1(T／C0，T／C1)溢出中斷請(qǐng)求標(biāo)志。當(dāng)串行口接收完一幀數(shù)據(jù)后請(qǐng)求中斷，由硬件置位(RI=1)。當(dāng)串行口發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后請(qǐng)求中斷時(shí)，由硬件置位(TI＝1)。1一外部中斷0，l開中斷。 0T／C0，T/C1關(guān)中斷。ET2：定時(shí)器／計(jì)數(shù)器2(T／C2)溢出中斷允許位。1一CPU開中斷。若僅一個(gè)定時(shí)器用來提供中斷，其它定時(shí)器中斷可被屏蔽。這可以實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷嵌套，嵌套的原則是：一個(gè)正在執(zhí)行的中斷服務(wù)程序可以被較高級(jí)的中斷請(qǐng)求中斷，而不能被同級(jí)或較低級(jí)的中斷請(qǐng)求所中斷。PS：串行口中斷優(yōu)先級(jí)控制位。硬件優(yōu)先級(jí)由高到低的順序如下：中斷源外部中斷0(IE0) 高定時(shí)器／計(jì)數(shù)器0(TF0)外部中斷1(IE1)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器1(TF1)串行口中斷(RI十TI) 低8051的CPU在每個(gè)機(jī)器周期采樣各中斷源的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，如果沒有下述阻止條件, 則將在下一個(gè)機(jī)器周期響應(yīng)被激活了的最高級(jí)中斷請(qǐng)求。第6章 硬件電路其他元器件簡(jiǎn)介此次電路設(shè)計(jì)中主要是由單片機(jī)的最小系統(tǒng)與顯示電路、DS18B20測(cè)溫電路、MAX485串口通信、VB程序在計(jì)算機(jī)把溫度值顯示等部分組成。這些信號(hào)由89SC52軟件生成。如圖622所示：共陰和共陽(yáng)結(jié)構(gòu)的LED顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。如果是共陽(yáng)LED顯示器，公共陽(yáng)極接高電平，顯示“P”字符的字形代碼應(yīng)為10001100（8CH）。也就是說我們可以采用分時(shí)的方法，輪流控制各個(gè)顯示器的COM端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮。從目前解決單片機(jī)之間中長(zhǎng)距離通信的諸多方案分析來看，MAX485總線通信模式由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、通信距離和數(shù)據(jù)傳輸速率適當(dāng)?shù)忍攸c(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于儀器儀表、智能化傳感器集散控制、樓宇控制、監(jiān)控報(bào)警等領(lǐng)域。MAX485芯片的結(jié)構(gòu)和引腳都非常簡(jiǎn)單,內(nèi)部含有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器。同時(shí)將A和B端之間加匹配電阻，一般可選100Ω的電阻。15kV ESD保護(hù)l MAX485的框圖與電路圖圖631 MAX485引腳（管腳）圖及工作電路 通信方式⑴ 微機(jī)和智能儀器間基于RS485總線的主從方式點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，各為主/從屬設(shè)備，被呼叫到時(shí)響應(yīng)，或主發(fā)；主設(shè)備可單獨(dú)和從設(shè)備通信，也能以廣播方式和所有從設(shè)備通信。如果一設(shè)備發(fā)送一消息，它只是作為主設(shè)備，并期望從從設(shè)備得到回應(yīng)。 與PC機(jī)通信方式PC機(jī)通過串行口（COM1或COM2）來實(shí)現(xiàn)與通信MCU之間的通信。在本設(shè)計(jì)的通信中, ,，單片機(jī)與MAX485的連接如圖633所示： 圖633 單片機(jī)與MAX485連接圖PC通過RS232與485轉(zhuǎn)換接口與兩個(gè)站點(diǎn)的單片機(jī)相連接，每個(gè)站點(diǎn)有一MAX485連接一個(gè)溫度傳感DS18B20。其中PC與單片機(jī)的串行通信程序又由上位機(jī)（PC機(jī)）的VB程序和下位機(jī)（單片機(jī)）的C程序組成。 關(guān)閉輪詢 Open_Port 置發(fā)送狀態(tài)MSComm1. PortOpen =True這樣下位機(jī)程序就包括了下位機(jī)主程序和下位機(jī)中斷服務(wù)程序。 /*設(shè)置定時(shí)器T1工作方式為2，定時(shí)器T0工作方式為1*/TH0=(655362000)/256。 /*串行口控制寄存器的設(shè)置，串行口工作方式為1*/IP=0x10。 /*使MAX485處于接受狀態(tài)*/ES = 1。 /*開T/C0中斷*/EA=1。 /*啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換*/TR0=1。 軟件調(diào)試此次的軟件部分是在KEIL程序中進(jìn)行的，編好后調(diào)試產(chǎn)生HEX文件，利用EASY ISP在線下載軟件，將HEX文件燒入AT89S52芯片中。 軟件在KEIL軟件中進(jìn)行下位機(jī)的程序編輯，兩塊板子，一塊標(biāo)記為A板，另一塊為B板，用于接收時(shí)區(qū)別是哪塊板子發(fā)送的溫度。 溫度加載到單片機(jī)后，發(fā)現(xiàn)有一塊單片機(jī)的溫度跳變非常大，和另一塊單片機(jī)仔細(xì)對(duì)照，看是否有連接不好的地方，用萬(wàn)用表測(cè)量各個(gè)電路的供電是否正常和是否有短路開路現(xiàn)象。初次溫度不能發(fā)送到PC機(jī)上，我們通過檢查發(fā)現(xiàn)沒有具體發(fā)送溫度的程序，于是在原有的程序中加如發(fā)送兩個(gè)溫度值的部分，重新燒入單片機(jī)中，再打開串口調(diào)試助手發(fā)現(xiàn)可以發(fā)送這兩個(gè)溫度。，如少分號(hào)，少定義。由于才疏學(xué)淺，只成功設(shè)計(jì)出單塊單片機(jī)與PC機(jī)的通信，但萬(wàn)事只有想不到，沒有做不到，方法永遠(yuǎn)比困難多，我相信在以后的學(xué)習(xí)中，我一定可以完成我心中更好的設(shè)計(jì)：完成兩塊單片機(jī)板甚至多塊單片機(jī)與PC機(jī)的通信?！皶接脮r(shí)方恨少”捫心自問，這三年我們并沒有盡心盡力的去學(xué)習(xí)，愧對(duì)我們的老師，愧對(duì)我們的父母。記得曾聽說過這樣一句話：“怕字當(dāng)頭，萬(wàn)事難。從原理圖總的框架到實(shí)際的電路圖都凝結(jié)了我們的汗水，當(dāng)然我們也走了很多的彎路，經(jīng)過多次修改，我們才完成現(xiàn)在的硬件電路。PC則又因?yàn)樨S富的軟、硬件資源，被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中。 兩年多學(xué)期的學(xué)習(xí)，我所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識(shí)，更重要的是在閱讀、實(shí)踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達(dá)能力和廣闊視野。兩學(xué)期來，李老師對(duì)我的學(xué)習(xí)和研究都非常嚴(yán)格，并給予了悉心的指導(dǎo)，使我受益菲淺。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，宴文靖老師給予了悉心的指導(dǎo)，使我受益菲淺。感謝在電信073一起度過美好時(shí)光的同學(xué)們，并一起度過索尼實(shí)習(xí)的歲月。圖A 硬件電路實(shí)物圖 附錄B 圖