【正文】 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。結(jié) 論本次數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)系統(tǒng)實現(xiàn)了模塊化、高精度、低成本、可擴(kuò)展性等思想。因此，硬件是基礎(chǔ)。的設(shè)定值時，LCD1602的（退出設(shè)定狀態(tài)）。圖41 建立caijixitong工程項目接下來Keil環(huán)境要求我們?yōu)閏ajixitong工程選擇一個單片機(jī)型號；我們選擇Ateml公司的AT89C51。（2）支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。MAX內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖310所示圖 310 MAX232的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分：第一部分：電荷泵電路。但是這只是對傳感器的位讀取操作，用循環(huán)指令即可以實現(xiàn)對傳感器存儲器的讀取操作。DB0～DB7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 主機(jī)發(fā)出延時復(fù)位低脈沖 MOV R1,04HTSR1: DJNZ R0,$ MOV R0,6BH DJNZ R1,TSR1 SETB DQ 。為了電路的穩(wěn)定性起見，ATMEL公司建議在晶振的兩引腳處接入兩個10pf50pf的瓷片電容接地來削減偕波對電路的穩(wěn)定性的影響,晶振所配的電容在10pf50pf之間都可以。第3章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理及分析 系統(tǒng)總體流程圖系統(tǒng)的工作流程如圖31，首先器件上電復(fù)位，溫度檢測芯片DS18B20檢測當(dāng)前溫度。根據(jù)DS18B20的協(xié)議規(guī)定，微控制器控制DS18B20完成溫度的轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過以下3個步驟 ：（1）每次讀寫前對DS18B20進(jìn)行復(fù)位初始化。這一過程確保了更改存儲器時數(shù)據(jù)的完整性。以上特點使DS18B20非常適用于遠(yuǎn)距離多點溫度檢測系統(tǒng)。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。RST：復(fù)位輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。4K字節(jié)可編程閃爍存儲器如對于20只按鍵接口，如采用按鍵獨(dú)立方式，需要20個I/O口。方案二：采用蜂鳴器輸出提示。DS18B20是由美國DALLAS公司提供的一種單總線系統(tǒng)的數(shù)字溫度傳感器，它可提供二進(jìn)制9位溫度信息，分辨率為0. 5℃，可在55～+125℃的范圍內(nèi)測量溫度。 [9] 溫度采集模塊[15]方案一：低電壓10位數(shù)字溫度傳感器AD7314。傳統(tǒng)的基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由于沒有上位機(jī)的支持，不管采用什么樣的數(shù)據(jù)存儲器，它的存儲容量都是有限的，所以不得不對存儲的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行覆蓋刷新，這樣不利于用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行整體分析，因而也不能對生產(chǎn)過程的狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的把握。它起始于20世紀(jì)中期，在過去的幾十年里，隨著信息領(lǐng)域各種技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)據(jù)采集方面的技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步，采集數(shù)據(jù)的信息化是目前社會的發(fā)展主流方向。20世紀(jì)70年代后期，隨著微型機(jī)的發(fā)展，誕生了采集器、儀表同計算機(jī)溶為一體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 東北石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題目 基于proteus的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)專業(yè) 學(xué)號 姓名 主要內(nèi)容:針對基于單片機(jī)的溫度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究，分析其硬件結(jié)構(gòu)和優(yōu)缺點；選擇溫度傳感器和單片機(jī)、應(yīng)用PROTEUS軟件設(shè)計系統(tǒng)電路圖和Keil軟件設(shè)計系統(tǒng)程序；應(yīng)用PROTEUS軟件仿真實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。由于這種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能優(yōu)良，超過了傳統(tǒng)的自動檢測儀表和專用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，因而獲得了驚人的發(fā)展。各種領(lǐng)域都用到了數(shù)據(jù)采集，在石油勘探、科學(xué)實驗、飛機(jī)飛行、地震數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域已經(jīng)得到應(yīng)用。[2]本系統(tǒng)采用下位機(jī)負(fù)責(zé)模擬數(shù)據(jù)的采集，從單片機(jī)負(fù)責(zé)采集八路數(shù)據(jù)，并應(yīng)答主機(jī)發(fā)送的命令，上位機(jī)即主機(jī)是負(fù)責(zé)處理接受過來的數(shù)字量的處理及顯示，主機(jī)和從機(jī)之間用RS232進(jìn)行通信。ADI公司新近推出的AD7314是一種采用8引腳μSOIC封裝的完整溫度監(jiān)測系統(tǒng)。從中央處理器到DS18B20僅需連接一條信號線和地線,其指令信息和數(shù)據(jù)信息都經(jīng)過單總線接口與DS18B20進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。優(yōu)點是電路簡單，價錢便宜。如采用矩陣式按鍵方式，則只需要9個I/O口。壽命：1000寫/擦循環(huán)在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 圖 25 DS18B20引腳圖（1）獨(dú)特的單線接口方式，只需一個接口引腳即可通信；（2）每一個DS18B20都有一個唯一的64位ROM序列碼；（3）在使用中不需要任何外圍元件；（4）可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍：+～+ V；（5）測溫范圍：55℃～+125℃，在10℃～+85℃范圍內(nèi)精度為177。同時非易失性EEPROM也保證了TH、TL與配置寄存器內(nèi)容的掉電不丟失，器件每一次上電時這三個字節(jié)的內(nèi)容被重置到高速暫存RAM對應(yīng)的空間。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500us，然后釋放，DS18B20收到信號后等待16us~60us左右，然后發(fā)出60us~240us的存在低脈沖，主CPU收到此信號后表示復(fù)位成功。單片機(jī)從DS18B20中讀出溫度值，并與DS18B20非易失性存儲器中的TH，TL值比較（其中TH為設(shè)定溫度最高值，TL為設(shè)定溫度最低值），并顯示輸出當(dāng)前溫度值，如果發(fā)生超限，即智能報警。在許可范圍內(nèi)，CC2值越低越好，C值偏大雖有利于振蕩器的穩(wěn)定，但將會增加起振時間。 拉高數(shù)據(jù)線 NOP NOP NOP MOV R0,32HTSR2: JNB DQ,TSR3 。LCD1602液晶顯示器數(shù)據(jù)線DB0～DB7連接單片機(jī)P0口，3條控制線RS，RW。K1：用來查看溫度的設(shè)置值，即溫度報警值的狀態(tài)； K2：進(jìn)入溫度報警的狀態(tài)； K3：退出查看溫度報警狀態(tài)，在設(shè)置溫度狀態(tài)值時K1為設(shè)定值加、減方式選擇鍵（默認(rèn)為減少）； K2為TH值設(shè)定鍵，K3為TL值設(shè)定鍵； K4：確定鍵即退出設(shè)定狀態(tài)。由6腳和4只電容構(gòu)成。目前支持的單片機(jī)類型有：ARM7(LPC21xx)、 8051/52系列、AVR系列、PIC10/12/16/18系列、HC11系列以及多種外圍芯片?！按_定”后工程就算建立好了。K2EEROM顯示：DS18B20如果硬件存在問題，就進(jìn)行軟件調(diào)試，會降低系統(tǒng)調(diào)試效率。首先是模塊化方面：本設(shè)計的硬件電路都盡量采用了模塊化設(shè)計，如溫度采集電路，液晶顯示電路，智能報警電路，按鍵調(diào)整電路等，各個電路模塊負(fù)責(zé)不同的功能，分工明確，因此布局走線也十分簡單。附錄1：程序 TEMP_ZH EQU 24HTEMPL EQU 25HTEMPH EQU 26H TEMP_TH EQU 27H TEMP_TL EQU 28H TEMPHC EQU 29H TEMPLC EQU 2AHTEMPFC EQU 2BH LAMP EQU 。更深入了解并掌握了傳感器的基本理論知識，并在單片機(jī)實際電路開發(fā)和常用編程設(shè)計思路掌握方面有了一定程度的掌握，盡管本次設(shè)計還不是很完善，但這為我以后的設(shè)計之路積累了寶貴的經(jīng)驗。此外，闡述了仿真結(jié)果及各模塊的調(diào)試過程。軟件是根據(jù)硬件設(shè)計而定的。TLDS18B20：TL值設(shè)定鍵；K4：確定鍵首先從菜單中的工程中“新建工程”，建立我們將要做的工程項目：如圖41所示，建立caijixitong工程項目。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計的接口電路，使用+5v單電源供電，可以實現(xiàn)TTL電平與RS232C電平相互轉(zhuǎn)換的IC芯片。當(dāng)K1按鍵按下，信號輸入到單片機(jī)，而且在0到15us期間，（T1到T2期間DS18B20輸出溫度值，T2之后上拉電阻把其重新拉回高電平）。E端為使能端，當(dāng)RW為高電平時，E端為高電平可執(zhí)行讀操作；當(dāng)RW為低電平時，E端從高電平跳變成低電平可執(zhí)行寫操作。開始復(fù)位DS18B20跳過ROM命令溫度轉(zhuǎn)換命令延時1S讀出溫度數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)結(jié)束圖 35 溫度采集程序框圖DS18B20初始化子程序：RST: SETB DQ NOP CLR DQ MOV R0,6BH 。晶振與單片機(jī)的腳XTAL0和腳XTAL1構(gòu)成的振蕩電路中會產(chǎn)生偕波(也就是不希望存在的其他頻率的波)，這個波對電路的影響不大,但會降低電路的時鐘振蕩器的穩(wěn)定性。S=1 當(dāng)寫一個字符，整屏顯示不移動解釋：第一行指令主要能完成的功能是控制液晶顯示否，光標(biāo)顯示否，光標(biāo)閃爍否？共有以下8 種指令0000100008H關(guān)液晶顯示 光標(biāo)不閃爍 不顯示光標(biāo)位置0000100109H關(guān)液晶顯示 光標(biāo)不閃爍 顯示光標(biāo)位置000010100AH關(guān)液晶顯示 光標(biāo)不閃爍 不顯示光標(biāo)位置000010110BH關(guān)液晶顯示 光標(biāo)不閃爍 顯示光標(biāo)位置000011000CH開液晶顯示 光標(biāo)不閃爍 不顯示光標(biāo)位置000011010DH開液晶顯示 光標(biāo)不閃爍 顯示光標(biāo)位置000011100EH開液晶顯示 光標(biāo)不閃爍 不顯示光標(biāo)位置000011110FH開液晶顯示 光標(biāo)不閃爍 顯示光標(biāo)位置解釋：第二行指令主要能完成的功能是寫完字符光標(biāo)或屏幕移動方向指令碼功能80H+地址碼（027H，40H67H）設(shè)置數(shù)據(jù)地址指針解釋：用該指令碼可以把光標(biāo)移動到想要的位置這是虛擬的液晶顯示圖表示2 行16 列顯示方框中的數(shù)字表示當(dāng)前位置的指針80H81H82H83H84H85H86H87H88H89H8AH8BH8CH8DH8EH8FHC0HC1HC2HC3HC4HC5HC6HC7HC8HC9HCAHCBHCCHCDHCEHCFH 本章小結(jié)本章主要討論了溫度采集系統(tǒng)的選擇方案，并詳細(xì)介紹了所選主要元件的結(jié)構(gòu)和工作原理，以便我們更好的掌握和應(yīng)用。系統(tǒng)對DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。當(dāng)數(shù)據(jù)被校驗后，復(fù)制暫存存儲器的命令把數(shù)據(jù)傳送到非易失性 EEPROM。DS18B20具有3引腳TO－92小體積封裝形式；溫度測量范圍為－55℃～＋125℃，可編程為9位～12位A/D轉(zhuǎn)換精度，℃，被測溫度用符號擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個DS18B20可以并聯(lián)到3根或2根線上，CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。表 22 P3口的特殊功能管腳備選功能管腳備選功能RXD（串行輸入口）T0（記時器0外部輸入）TXD（串行輸出口）T1（記時器1外部輸入）INT0（外部中斷0）WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）INT1（外部中斷1）RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當(dāng)P1口的管腳第一次寫“1”時，被定義為高阻輸入。與MCS51 兼容 在單片機(jī)中需要的按鍵較多時，通常把鍵排成矩陣形式，這樣可以節(jié)省硬件資源。缺點是電路復(fù)雜，價錢貴，而且要先錄制才能播放。方案三：可編程分辨率一線數(shù)字溫度傳感器DS18B20。而本設(shè)計選用的是AT89C51?！”M管現(xiàn)在以微機(jī)為核心的可編程數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)作為數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展方向得到了迅速的發(fā)展，并且適于通用微機(jī)(如IBM PC系列) 使用的板卡級數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品也已大量出現(xiàn)，組成一個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡單到只需要一塊數(shù)據(jù)采集卡，把它插在微機(jī)的擴(kuò)展槽內(nèi)，并輔以應(yīng)用軟件，就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能，但這并不會對基于單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生影響，因為單片機(jī)功能強(qiáng)大、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、靈活性好、開發(fā)容易等優(yōu)點，使得基于單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是通過采集傳感器輸出的模擬信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并進(jìn)行分析、處理、傳輸、顯示、存儲和顯示。大概在60年代后期，國內(nèi)外就有成套的數(shù)據(jù)采集設(shè)備和系統(tǒng)多屬于專用的系統(tǒng)。基本要求：設(shè)計完善的硬件電路圖；應(yīng)用Proteus軟件仿真實現(xiàn)提交規(guī)范的論文。從70年代起，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展過程中逐漸分為兩類，一類是實驗室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，一類是工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。我國的數(shù)字地震觀測系統(tǒng)主要采用TDE124C型TDE