【正文】 ............................................................................. 23 單片機(jī) ............................................................................................................. 23 MPC89E52AE 單片機(jī) 應(yīng)用 ............................................................... 23 MPC89E52AE 單片機(jī)的主要特點(diǎn) ................................................... 24 MAX232 電平轉(zhuǎn)換芯片 ................................................................................. 25 MAX232 電平轉(zhuǎn)換芯片 應(yīng)用 .............................................................. 25 MAX232 電平轉(zhuǎn)換芯片的 引腳介紹 ................................................. 25 MAX232 電平轉(zhuǎn)換芯片的 主要特點(diǎn) ................................................. 26 DS18B20 溫度傳感器 .................................................................................... 26 DS18B20 溫度傳感器 應(yīng)用 ............................................................... 26 DS18B20 的主要特性 ......................................................................... 27 單片機(jī)程序的編寫 ......................................................................................... 27 Keil 編譯器軟件 應(yīng)用 ......................................................................... 27 下位機(jī)程序設(shè)計(jì) .................................................................................. 28 6 整體調(diào)試 .................................................................................................................... 30 LabVIEW 上位機(jī)程序調(diào)試 ............................................................................ 30 找出語法錯(cuò)誤 ...................................................................................... 30 設(shè)置執(zhí)行程序高亮 .............................................................................. 30 斷點(diǎn)與單步執(zhí)行 .................................................................................. 31 探針 ...................................................................................................... 31 下位機(jī)調(diào)試 ..................................................................................................... 32 下位機(jī)硬件檢測調(diào)試 .......................................................................... 32 V 總 結(jié) .............................................................................................................................. 33 致 謝 .............................................................................................................................. 34 參 考 文 獻(xiàn) .................................................................................................................... 35 附錄 A 英文原 文 ........................................................................................................... 36 附錄 B 漢語翻譯 ........................................................................................................... 39 附錄 C 電路圖 ............................................................................................................... 42 附錄 D 下位機(jī) C 語言程序 .......................................................................................... 43 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 1 1 緒 論 課題的研究目的及意義 溫度是工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)非常重要的參數(shù)，物體的許多物理現(xiàn)象和化學(xué)性質(zhì)都與溫度有關(guān)，許多生產(chǎn)過程都是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的，需要測量溫度的場合極其廣泛。 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器比較，它具有所需的硬件較少、購置費(fèi)用低、可重復(fù)利用；儀器的關(guān)鍵在軟件、可自行定義、技術(shù)更新非?？?、開發(fā)與維護(hù)費(fèi)用較低、系統(tǒng)開放、方便與外設(shè)、網(wǎng)絡(luò)連接等一系列的優(yōu)點(diǎn)。 近年來，世界各國的虛擬儀器公司開發(fā)了許多虛擬儀器開發(fā)平臺軟件，以便使用者利用這些公司提供的開發(fā)平臺軟件組建適合自己的虛擬儀器或測試系統(tǒng)，并編制測試軟件。國內(nèi)將有大批企業(yè)使用虛擬儀器系統(tǒng)對生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。 電烤箱溫度控制系統(tǒng)軟件整體設(shè)計(jì)方案，及上位機(jī)和下位機(jī)的設(shè)計(jì)過程。用鍵盤或鼠標(biāo)代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器的面板按鍵與旋鈕，人手不再觸及儀器本身，實(shí)現(xiàn)硬件軟件化的結(jié)果。當(dāng)需要時(shí)，用戶可通過軟件編程添加新的功能，而不必購買新的沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 5 儀器，使得一臺虛擬儀器可 以實(shí)現(xiàn)各種儀器的不同功能，大大提高了儀器功能的靈活性。 虛擬儀器的體系結(jié)構(gòu) 任何測量測試儀器的主要功能都是由三大部分 組成 ： 數(shù)據(jù)采集 ； 數(shù)據(jù)測試和分析 ； 結(jié)果輸出顯示。 基于串行口儀器的虛擬儀器，它是由 Serial標(biāo)準(zhǔn)總線儀器及 PC機(jī)為儀器硬件平臺，符合 RS232或者 RS422標(biāo)準(zhǔn)的 PLC和單片機(jī)系統(tǒng)。PCIDAQ/PCI、串行口方案主要適合構(gòu)成大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)，如測試任務(wù)需要，也可將上述集中方案結(jié)合構(gòu)成混合測試系統(tǒng)。 儀器驅(qū)動(dòng)程序，對于數(shù)據(jù)的采集與控制，由于涉及到硬件操作，需要對應(yīng)的硬件驅(qū)動(dòng)程序。 LabVIEW是一種沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 虛擬儀器開發(fā)平臺軟件，能夠以其直觀簡便的編程方式、眾多的源代碼級的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、多種多樣的分析和表達(dá)功能支持，為用戶快捷地構(gòu)筑自己在實(shí)際工程中所需要的儀器系統(tǒng)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件 ]2[ 。一個(gè) VI由交互式用戶接口、數(shù)據(jù)流框圖和圖標(biāo)連接端口組成。數(shù)據(jù)流程序設(shè)計(jì)規(guī)定，一個(gè)函數(shù)只有當(dāng)它的所有輸入有效時(shí)才能執(zhí)行 ； 而目標(biāo)的輸出，只有當(dāng)它的功能完成時(shí)才是有效的。當(dāng)把一個(gè)輸入控件或顯 示放置到前面板上時(shí)， LabVIEW在程序圖中相應(yīng)地放置了一個(gè)端口(Terminals)，這個(gè)從屬于輸入控件或顯示控件的端口不能隨意刪除，只有刪除它對應(yīng)的輸入控件或顯示控件時(shí)它才隨之一起被刪除。 LabviEW 的應(yīng)用現(xiàn)狀 LabVIEW廣泛應(yīng)用于包括自動(dòng)化、通信、半導(dǎo)體、電路設(shè)計(jì)、航空和生產(chǎn)、過程控制及生物醫(yī)學(xué)在內(nèi)的各種工業(yè)領(lǐng)域中，用來提高應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)效率。對于大型復(fù)雜的工業(yè)沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 自動(dòng)化和控制系統(tǒng)，有專門的 LabVIEW數(shù)據(jù)記錄和監(jiān)控模塊，用于監(jiān)控多通道 I/O、與工業(yè)控制器和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，以及提供基于 PC機(jī)的控制。此溫度檢測系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以 下功能： 實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與 PC 機(jī)的串口通信，能及時(shí)地將溫度數(shù)據(jù)傳給 PC 機(jī)，并將在上位機(jī)界面行程曲線，直觀的表現(xiàn)溫度變化。上位機(jī)部分完成對硬件的驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)顯示、處理與存儲，超溫報(bào)警及人機(jī)交互操作界面的生成。 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 13 4 上位機(jī) LabVIEW 的程序設(shè)計(jì) USB 接口設(shè)計(jì) 虛擬儀器系統(tǒng)的通信方式按總線類型可以分為以下三種方式 ： RS232 串行總線體系結(jié)構(gòu)、通用儀器總線 GPIB， VXI， PXI 體系結(jié)構(gòu)和 USB 通用串行通信總線體系結(jié)構(gòu)。受發(fā)送器負(fù)載能力的限制，接口系統(tǒng)內(nèi)儀器數(shù)目最多不能超過 15 臺。 PXI 提供了與 PCI 一樣包括 132Mbps 的數(shù)據(jù)傳輸率和即插即用功能的高性能電氣特性。此外， USB 還支持錯(cuò)誤檢測與恢復(fù)處理功能，具有自動(dòng)檢測并隔離設(shè)備的能力。 客戶 軟件： 客戶軟件負(fù)責(zé)和 USB 設(shè)備的功能單元進(jìn)行通信，以實(shí)現(xiàn)其特定功能。這部分是本 設(shè)計(jì) 接口設(shè)計(jì)的重點(diǎn) 。 USB 設(shè)備有三個(gè)功能模塊組成 ： USB 總線接口、 USB 邏輯設(shè)備、功能單元。在 USB 設(shè)備連接、上電或復(fù)位后， USB 系沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 統(tǒng)軟件就使用該管道與 USB 邏輯設(shè)備進(jìn)行配置通信，在 USB 設(shè)備被正確配置后，客戶軟件也會擁有 對該管道的使用權(quán)。您可以使用 NIVISA 的讀寫功能向儀器發(fā)送這些指令，并讀取儀器的反饋。 ViClose， 結(jié)束設(shè)備讀寫并關(guān)閉與指定設(shè)備的連接 ]7[ 。 VISA 清空 I/O 緩沖區(qū)控件如圖 所示。 上位機(jī) LabVIEW 程序的前面板和程序框圖 數(shù)據(jù)處理 VISA實(shí)質(zhì)上是一個(gè) I/O接口軟件庫及其規(guī)范 的總稱。這些控件是 VI 的輸入輸出端口。 VSIA 配置控件的前面板顯示部分和采集次數(shù)顯示控件，可以直觀的知道進(jìn)行溫度采集的次數(shù)。程序框圖是圖形化源代碼的集合，圖形化源代碼又稱 G 代碼或程 序框圖代碼。 攝氏溫度計(jì)算部分，將得到的十六進(jìn)制數(shù)送到數(shù)值轉(zhuǎn)換控件中，將其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，得到的結(jié)果乘以 DS18B20 的精度 ，得到的數(shù)值即為當(dāng)前環(huán)境下的攝氏溫度。該單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖 所示 圖 MPC89E52AE單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 24 MPC89E52AE 單片機(jī)的引腳如圖 所示 。 三級代碼加密保護(hù)。 1低 EMI；可關(guān)閉 ALE 輸出。 1雙 DPTR。 程序空間： 8KB。