【正文】 基礎(chǔ)設(shè)施之一。 課題國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)起始于 20 世紀(jì)中期，在 70 年代初，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，特別是微處理器及高速 A/D 轉(zhuǎn)換器的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變革。所配套的軟件包基本上包括了設(shè)備維修管理和基本頻譜分析兩大部分，能夠適應(yīng)機(jī)器設(shè)備的一般狀況監(jiān)測(cè)和故障診斷， 基本己經(jīng)達(dá)到了國(guó)外數(shù)據(jù)采集器的初期水平 [7]。 社區(qū)交換站供熱系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控也在不斷的提高，使我國(guó)城市的集中供熱的有效運(yùn)行更加可靠。本文將從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合可以要求，進(jìn)而詳盡的闡述該數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)思路及過程。 本課題采用 40引腳封裝的單片機(jī)型號(hào)： PDIP40， 單片機(jī) STC12C5A60S2芯片及引腳如圖 ： 圖 STC12C5A60S2單片機(jī)及其引腳圖 傳感器的選擇 1）溫度傳感器的選擇 本設(shè)計(jì)中，要求水溫測(cè)量范圍 0176。 176。電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是壓損極小，可測(cè)流量范圍大。液晶顯示器的主要原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點(diǎn)、線、面并配合背部燈管構(gòu)成畫面。 第 6腳： E(或 EN)端為使能端 ,高電平時(shí)讀取信息，負(fù)跳變時(shí)執(zhí)行指令。 電路中電容 C1和 C2通常選擇 30pF左右，電容的大小會(huì)影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。接線圖如圖 。由于 光耦合器 輸入輸出間互相隔離，電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。本設(shè)計(jì)中的鍵盤界面電路如圖 示。 MAX232是 MAXIM 公司生產(chǎn)的，包含兩路驅(qū)動(dòng)器和接收器的 RS232轉(zhuǎn)換芯片。 第二部分是 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 通道。 本課題采用第一數(shù)據(jù)通道， TTL/CMOS 電平的 T1IN 引腳應(yīng)接 STC12C5A60S2的串行發(fā)送引腳 TXD,R1OUT 接 AT89C52的串行接收引腳 RXD； 與之對(duì)應(yīng)， T1OUT、T2OUTR1IN、 R1IN 引腳 接 RS232電平。 圖 USB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電路電路圖電路圖圖 軟件系統(tǒng)的可靠性來源程序的正確性，為滿足系統(tǒng)要求，軟件系統(tǒng)程序編制時(shí)一般滿足以下幾個(gè)基本要求： （ 1）軟件系統(tǒng)程 序設(shè)計(jì)中盡量選擇模塊化的設(shè)計(jì)思路，這種設(shè)計(jì)方法的特點(diǎn)是易理解、易維護(hù)、便于編制和調(diào)試程序。 軟件的組成 一個(gè)完整的 小區(qū)交換站供熱系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊 的軟件系統(tǒng)相對(duì)比較龐大，為了使程序設(shè)計(jì)時(shí)候軟件方便編寫、修改、增刪和調(diào)試程序，設(shè)計(jì)中對(duì)本系統(tǒng)軟件編制時(shí)候采用 了模塊化的設(shè)計(jì)思路和方法。此外 C語(yǔ)言程序具有完整的程序模塊結(jié)構(gòu)，從而為軟件系統(tǒng)的控制中采用模塊化程序設(shè)計(jì)方法提供了有力保障。 圖 41 主程序流程圖 結(jié)束 N Y 調(diào)用 顯示模塊 子程序 調(diào)用 通信模塊 子程序 存儲(chǔ)按鍵是否按下？ 調(diào)用 存儲(chǔ)模塊 子程序 系統(tǒng)初始化 調(diào)用 流量 采 模塊 子程序 調(diào)用 壓力 采 模塊 子程序 開始 調(diào)用溫度采 模塊 子程序 開始顯示鍵是否按下？ Y N 溫度采集 模塊設(shè)計(jì) 根據(jù) 設(shè)計(jì)要求，需要采集 四路 溫度，每 路 用一個(gè) DS18B20數(shù)字溫度傳感器采集當(dāng)前溫度值，應(yīng)用單片機(jī)的 ~ DS18B20連接，對(duì)每個(gè) DS18B20溫度傳感器進(jìn)行編號(hào)，并把每個(gè)傳感器測(cè)出來的溫度信號(hào)送入單片機(jī)，交由單片機(jī)做出數(shù)據(jù)處理。 圖 串行通信 模塊流程圖 圖 LCD顯示模塊流程圖 返回 初始化串口 打開串口 上位機(jī)發(fā)送通信指令 開始 單片機(jī)應(yīng)答？ 單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)發(fā)送完？ 結(jié) 論 通過對(duì) 小區(qū)交換站供熱系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊 的設(shè)計(jì)，讓我完成了一次完整的設(shè)計(jì)。 通過 本次 的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)單片機(jī)在工業(yè)控制中所發(fā)揮的巨大效力有了更深的了解，對(duì) 液晶顯示器的 運(yùn)用 ， 通信模塊以及存儲(chǔ)模塊 也有了更進(jìn)一步的了解，對(duì)本專業(yè)的發(fā)展方向有有了更深的了解，更使我對(duì)大學(xué)這四年所學(xué)的知識(shí)融合貫通起來，為我以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，不僅鍛煉自己綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，獨(dú)立思考和解決分析問題和處理問題的能力，這些培養(yǎng)和鍛煉對(duì)于我們這些即將走向工作崗位的大學(xué)生來說，是很重要的。謝謝 ! 謝謝參加本論文評(píng)審和答辯的所有老師！ 。大學(xué)四年的讀書和學(xué)習(xí)生活即將劃上一個(gè)完整的句號(hào)，卻只是我的人生的一個(gè)逗號(hào)，我人生征程的開始。 本設(shè)計(jì)由 數(shù)據(jù) 采集電路、顯示電路、 通信電路 和 存儲(chǔ) 電路組成等組成。 A/D轉(zhuǎn)換 模塊設(shè)計(jì) 本課題需要采集壓力 、 流量等模擬量，為了降低成本和簡(jiǎn)化電路，最終采用圖 溫度采集模塊設(shè)計(jì)流程圖 發(fā)跳過 ROM 命令 初始化 DS18B20 開始 讀取溫度到緩存區(qū) 送入單片機(jī)處理溫度數(shù)據(jù) 初始化 DS18B20 發(fā)跳過 ROM 命令 等待轉(zhuǎn)換完成 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令 結(jié)束 自帶 A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī) STC12C5A60S2。 （ 2）寄存器分配、不同寄存器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)完全由編譯器自動(dòng)管理，降低了對(duì)編程人員的要求。 在 該數(shù)據(jù)采集模塊 設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)中，通過采用模塊化的設(shè)計(jì)思路和方法，對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，采用此種方法可以使設(shè)計(jì)易理解、易維護(hù)、便于編制和調(diào)試程序， 該課題軟件程序設(shè)計(jì) 分為三個(gè)模塊，主程序模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊 數(shù)據(jù)通信模塊和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊 。 （ 2）軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性的控制。 本課題要求預(yù)留 SD卡或 U盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，現(xiàn)采用 U盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。其中 13腳 (R1IN)、 12腳 (R1OUT)、 11腳 (T1IN)、 14腳 (T1OUT)為第一數(shù)據(jù)通道 。 10V 電壓，尤其適用于沒有177。當(dāng)按下 K1時(shí)， LCD 液晶顯 示器開始依次顯示溫度 、 壓力 、流量等數(shù)據(jù)； 按下 K2鍵， LCD 液晶顯示器停止顯示數(shù)據(jù)；按下 K3鍵，數(shù)據(jù)暫停與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，開始進(jìn)行 USB 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。 鍵盤輸入與顯示電路的設(shè)計(jì) 1） 顯示電路 LCD1602與單片機(jī)的連接圖如圖 ： 圖 LCD1602液晶界面 2） 鍵盤電路 鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。 3）濕度采集模塊的設(shè)計(jì) 電磁流量計(jì)的測(cè)量范圍 為 1~10000（ m3/h） ， 輸出信號(hào)為 420mA電流 輸 出，須經(jīng)250Ω電阻轉(zhuǎn)換成 15V的電壓信號(hào)，再經(jīng)電