【正文】 制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，而微機(jī)完成溫度監(jiān)控，所以需要采用單片機(jī)和微機(jī)之間的通信協(xié)議。 第 4 節(jié) 溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) Microchip PIC16F877A 單片機(jī) 溫度 控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。 第 3 節(jié) 溫度控制系統(tǒng)的組成框圖 溫度控制系統(tǒng)的組成 :采用典型的反饋式溫度控制系統(tǒng)，組成部分見 圖 。即 要求接收器能識(shí)別低至 +3V 的信號(hào)作為邏輯“ 0”，高到 3V 的信號(hào) 作為邏輯“ 1” 。它是在 1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)（ EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo) 準(zhǔn)。 帶有 SPI（主模式）和 I2C（主 /從）模式的 SSP。 典型的靜態(tài)電流值小于 1uA。 監(jiān)視定時(shí)器（ WDT），它帶有片內(nèi)可靠運(yùn)行的 RC 振蕩器。 適合 于一般精度的溫度測(cè)量和計(jì)量設(shè)備 。 文中傳感器理論單片機(jī)實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，詳細(xì)地講述了利用熱敏電阻作為熱敏傳感器探測(cè)環(huán)境溫度的過程，以及實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換的原理過程。隨著電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，微機(jī)測(cè)量和控制技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。利用微機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)控的技術(shù)，也便隨之而生，并得到日益發(fā)展和完善，越來越顯示出其優(yōu)越性。 本設(shè)計(jì)應(yīng)用性比較強(qiáng)，設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn) 室溫度監(jiān)控系統(tǒng)等等。 ② 主要技術(shù)參數(shù)： 時(shí)間常數(shù) ≤30S 測(cè)量功率 ≤ 使用溫度范圍 55～ +125℃ 耗散系數(shù) ≥6mW/ ℃ 額定功率 ③ 降功耗曲線： 圖 功耗 曲線圖 （ 2）核心處理單元 MicroChip PIC16F877A 單片機(jī) MicroChip PCI16F877A 單片機(jī)主要性能： 具有高性能 RISC CPU,僅有 35條單字指令。 浙江師范大學(xué)數(shù)理與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) —— 溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 可編程的代碼保護(hù) ,低功 耗睡眠方式 ,可選擇的振蕩器。 外圍特征： Timer 0 ：帶有預(yù)分頻的 8 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 帶有 9位地址探測(cè)的通用同步異步接收 /發(fā)送（ USART/RCI）。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(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè) 25 個(gè)腳的 DB25 連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信 號(hào)的電平加以規(guī)定 。 ③ 接口的物理結(jié)構(gòu) RS232C接口連接器一般使用型號(hào)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(jī)連接的 RS232C 接口 ,因?yàn)椴皇褂脤?duì)方的傳送控制信號(hào) ,只需三條接口線 ,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號(hào)地”。其中數(shù)字控制器的功能由 單片機(jī) 實(shí)現(xiàn)。 圖 檢測(cè)與變送 A/D 轉(zhuǎn)換 工程量變換 溫度非線性轉(zhuǎn)換 發(fā)送數(shù)據(jù)到串口 比較判斷算法 溫度預(yù)設(shè)值 溫度調(diào)節(jié) 電路 執(zhí)行器 從串口接受數(shù)據(jù) 命令識(shí)別控制程序 浙江師范大學(xué)數(shù)理與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) —— 溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 單片機(jī) 控制流程圖 圖 開始 初始化 PIC16F877A單片機(jī) 端口地址 讀入預(yù)設(shè)溫度值 啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果送入 NX 單元 NXFF0 F0NX0 降溫 加熱 工程量變換 溫度非線性溫度轉(zhuǎn)換 發(fā)送數(shù)據(jù)到串口 命令識(shí)別程序 從串口接受數(shù)據(jù) Y Y Y N N N 浙江師范大學(xué)數(shù)理與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) —— 溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 溫度變換程序模塊 溫度傳感器在 12℃到 60℃輸出 — ，溫度起點(diǎn)為 12℃，滿量程為 48℃。 本設(shè)計(jì)應(yīng)用條件為傳輸距離不超過 15米的短距離數(shù)據(jù)傳 輸，且傳輸數(shù)據(jù)量較小，所以采用在控制領(lǐng)域里應(yīng)用較廣泛 RS232C串行通信方式。 圖 電平轉(zhuǎn)換電路圖 注： 在 PC機(jī)中 9針 RS232接 口 中： 2線： RXD， 3線： TXD， 5線： GND 而在 25針 的 RS232接 口 中： 3線： RXD， 2線： TXD， 7線： GND 軟件設(shè)計(jì) 在進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的軟件設(shè)計(jì)時(shí)， 必須 解決好兩 個(gè) 方面的問題：一是可 靠 性， 二是 速度。 此時(shí) 傳輸數(shù)據(jù)即 執(zhí) 行 命令 具 體 如下： (1) 在 PC讀數(shù)據(jù)時(shí)， 遵循“ 讀 命令 等 數(shù)據(jù) 報(bào)告”， 即 PC下達(dá)一 命令，等待 接收數(shù)據(jù)， 根據(jù) 所接收數(shù)據(jù)的正 誤向 應(yīng)用程 序報(bào)告 此 命令 的 執(zhí) 行 情況。 所以在單片機(jī)軟件的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng) 重 點(diǎn) 考慮 并 設(shè) 置 好 波 特 率。 ③減 小 波 特 率 誤 差 的 措施 我們知道 使 用離 散 度 小的 晶振 是 減 小 波 特 率 誤 差 的 關(guān) 鍵。啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換 nop nop nop acall wait 。轉(zhuǎn)換后 BCD 碼地址 MOV A,40H RLC A MOV 40H,A MOV R2,02H 。查顯示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)段碼 mov p1,a 。時(shí)間到，顯示下一路 pop dpl inc r0 inc 3ah inc dptr djnz 3bh,fturn 。延時(shí)子程序 DL1: MOV R6,01aH DL2: DJNZ R6,DL2 DJNZ R7,DL1 RET TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H DB 99H,92H,82H,0F8H DB 80H,90H,0ffh,89h,0C7h 。 如 果 在不 考慮 錯(cuò)誤 發(fā) 生 的 情況 下， PC 機(jī) 每 發(fā)送一 幀 數(shù)據(jù)時(shí) 需要 附 加 12 個(gè)字 節(jié)，其中 8 個(gè)字 節(jié)用于發(fā)送 4 個(gè)字 節(jié)用于應(yīng) 答 PC 機(jī)。 同時(shí)也培養(yǎng)了我認(rèn)真的做事態(tài)度。我在這個(gè)過程中深刻的感受到了做設(shè)計(jì)的意義所在，和我一樣真正投入了身心去做的人也一定會(huì)有同樣的感觸。 如： 按 每幀 傳送 32個(gè)字 節(jié)計(jì) 算 的話，其發(fā)送和接收的 效率 為為 忽略 PC和 PIC16F877A單片機(jī) 的 處 理時(shí)間計(jì) 算。這 個(gè) 可能 性 在 1/256， 通過 停止 位的 判斷 可將這 個(gè) 可能 性再 降低 1/256。8 路顯示完，從第一路開始顯示 fturn: ajmp read SYM: mov a,r0 。判斷溫度是否為負(fù)。顯示緩沖區(qū)地址分配 anl a,0FH mov 48h,a mov a,44h anl a,0FH mov 4ah,a mov a,43h anl a,0FH mov 4ch,a mov a,43h swap a anl a,0Fh mov 4bh,a disp: acall sym 。讀轉(zhuǎn)換結(jié)果 mov r0,a 。 （ 2） 單片機(jī)軟件的實(shí)現(xiàn) ① 設(shè) 置 通信方式和 波 特 率 的 值例 ???????? ???????? ???????? MOV SCON,50H 初 始 化串 口 設(shè)為方式 1 MOV TMOD,20H 利 用定時(shí)器 1為 波 特 率 發(fā) 生 器 并 設(shè)為 模 式 2 MOV PCON,XXH 設(shè) 置 SMOD值 MOV TH1,XXH 設(shè) 置 定時(shí)器 初 始值 浙江師范大學(xué)數(shù)理與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) —— 溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 SETB TR1 啟 動(dòng) 定時(shí)器 1 ????????