【文章內(nèi)容簡介】 Terminal Unit)。組態(tài)軟件在國內(nèi)是一個約定俗成的概念，并沒有明確的定義，它可以理解為“組態(tài)式監(jiān)控軟件”。“組態(tài)（Configure）”的含義是“配置”、“設(shè)定”、“設(shè)置”等意思，是指用戶通過類似“搭積木”的簡單方式來完成自己所需要的軟件功能，而不需要編寫計算機(jī)程序，也就是所謂的“組態(tài)”。它有時候也稱為“二次開發(fā)”，組態(tài)軟件就稱為“二次開發(fā)平臺”。“監(jiān)控（Supervisory Control）”，即“監(jiān)視和控制”，是指通過計算機(jī)信號對自動化設(shè)備或過程進(jìn)行監(jiān)視、控制和管理。 產(chǎn)生背景“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)（Distributed Control System簡稱DCS）的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過程自動化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用的過程中，PC（包括工控機(jī)）相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢日趨明顯。這些優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：PC技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟；由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對較低的擁有成本；PC的軟件資源和硬件資源豐富，軟件之間的互操作性強(qiáng)；基于PC的控制系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支持。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。 組態(tài)王軟件組態(tài)王KingView：由北京亞控科技發(fā)展有限公司開發(fā)，該公司成立于1997年。1991年開始創(chuàng)業(yè)，、每年銷量在10,000套以上，在國產(chǎn)軟件市場中市場占有率第一。 功能組態(tài)軟件指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式（而不是編程方式）提供良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的使用方法，它解決了控制系統(tǒng)通用性問題。其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算機(jī)和I/O產(chǎn)品，與高可靠的工控計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，可向控制層和管理層提供軟硬件的全部接口，進(jìn)行系統(tǒng)集成。組態(tài)軟件通常有以下幾方面的功能：（1）強(qiáng)大的界面顯示組態(tài)功能。目前，工控組態(tài)軟件大都運行于Windows環(huán)境下，充分利用Windows的圖形功能完善界面美觀的特點，可視化的m風(fēng)格界面、豐富的工具欄，操作人員可以直接進(jìn)人開發(fā)狀態(tài)，節(jié)省時間。豐富的圖形控件和工況圖庫，既提供所需的組件，又是界面制作向?qū)?。提供給用戶豐富的作圖工具，可隨心所欲地繪制出各種工業(yè)界面，并可任意編輯，從而將開發(fā)人員從繁重的界面設(shè)計中解放出來，豐富的動畫連接方式，如隱含、閃爍、移動等等，使界面生動、直觀。（2）良好的開放性。社會化的大生產(chǎn)，使得系統(tǒng)構(gòu)成的全部軟硬件不可能出自一家公司的產(chǎn)品，“異構(gòu)”是當(dāng)今控制系統(tǒng)的主要特點之一。開放性是指組態(tài)軟件能與多種通信協(xié)議互聯(lián)，支持多種硬件設(shè)備。開放性是衡量一個組態(tài)軟件好壞的重要指標(biāo)。組態(tài)軟件向下應(yīng)能與低層的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通信，向上能與管理層通信，實現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)的雙向通信。（3） 豐富的功能模塊。提供豐富的控潲功能庫，滿足用戶的測控要求和現(xiàn)場要求。利用各種功能模塊，完成實時監(jiān)控 產(chǎn)生功能報表 顯示歷史曲線、實時曲線、提俠報警等功能，使系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面，易于操作，系統(tǒng)既叫適用于單機(jī)集中式控制、DCS分布式控制，也可以是帶遠(yuǎn)程遇信能力的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)。（4）強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫。配有實時數(shù)據(jù)庫，可存儲各種數(shù)據(jù)，如模擬量、離散量、字符型等，實現(xiàn)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。（5）可編程的命令語言。有可編程的命令語言，使用戶可根據(jù)自己的需要編鸞程序，蹭強(qiáng)圖形界面（6）周密的系統(tǒng)安全防范，對不同的操作者，賦予不同的操作權(quán)眼，保證整個系統(tǒng)的安全可靠運行。（7）仿真功能。捉供強(qiáng)大的仿真功能使系統(tǒng)并行設(shè)計，從而縮短開發(fā)周期。第四章 方案設(shè)計 總體設(shè)計思路該設(shè)計包含硬件和軟件設(shè)計兩個方面。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和LCD顯示三大模塊。本系統(tǒng)是由DHT11溫濕度傳感器、MCU控制電路、LCD顯示模塊以及組態(tài)王軟件組成，下位機(jī)完成信息采集、處理、數(shù)據(jù)傳送等功能，上位機(jī)在PC端完成實時監(jiān)控功能。就此設(shè)計來說，MCU模塊就是控制的核心單元。所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的一個方面。單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用也是由硬件和軟件兩個方面組成。硬件包括單片機(jī)、輸入\輸出設(shè)備以及外圍電路組成，軟件方面則是工作程序和LabVIEW監(jiān)控的總稱。從設(shè)計的要求來分析本設(shè)計應(yīng)該包含以下結(jié)構(gòu)：復(fù)位電路、溫濕度檢測電路、LCD顯示電路、單片機(jī)和相關(guān)的控制電路以及管理軟件組成。構(gòu)成框圖如下 AT89C51復(fù)位電路溫濕度檢測電路上位機(jī)監(jiān)控LCD顯示模塊信號傳輸驅(qū)動通信圖4：總體設(shè)計框圖系統(tǒng)采用AT89C51控制，當(dāng)打開本系統(tǒng)之后，溫濕度傳感器開始工作，檢測溫濕度情況之后，立即向MCU傳入信息，MCU經(jīng)過處理之后，控制LCD顯示此刻周圍環(huán)境的溫濕度，并且將此數(shù)據(jù)經(jīng)過串口通信傳到上位機(jī)，打開上位機(jī)軟件，進(jìn)入組態(tài)王畫面，接收數(shù)據(jù)后，在相應(yīng)的實時監(jiān)控畫面會出現(xiàn)實時曲線，當(dāng)周圍溫濕度達(dá)到報警界限是自動報警。 硬件電路設(shè)計XTAL1和XTAL2分別是反向放大器的輸入和輸出腳，這個反向放大器可以配置成片內(nèi)震蕩器。如果外部采用時鐘源驅(qū)動器件，則XTAL2應(yīng)該不接。一個機(jī)器周期包含6個狀態(tài)周期，而每個狀態(tài)周期為2個振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的頻率為12MHZ，那么一個振蕩周期為1/12us，所以一個機(jī)器周期就是1us。如圖5所示。圖5：時鐘電路單片機(jī)的復(fù)位方法有兩種，上電自動復(fù)位和按鍵復(fù)位。當(dāng)單片機(jī)的時鐘電路開始工作時，在RESET端連續(xù)給出2個機(jī)器周期的高電平時就能玩成自動復(fù)位工作。但使用晶振的頻率為12M時，復(fù)位信號的持續(xù)時間應(yīng)不小于2us。本設(shè)計采用按鍵復(fù)位的方式手動復(fù)位。圖6位復(fù)位電路。圖6：復(fù)位電路圖 LCD顯示電路設(shè)計；；；讀寫信號端和使能端；P0口作為8位雙向數(shù)據(jù)端。具體接法如圖7所示。圖7 LCD顯示電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)，或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。對51系列單片機(jī)來說，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。本設(shè)計使用最小系統(tǒng)圖如下。圖8 單片機(jī)最小系統(tǒng) 軟件程序?qū)崿F(xiàn) 系統(tǒng)主程序工作流程圖整個系統(tǒng)主程序工作流程如下：圖9 系統(tǒng)主程序工作流程圖 組態(tài)王工作界面將下位機(jī)打開，切換到工作狀態(tài)，打開組態(tài)王軟件，選擇好已經(jīng)建立好的工程，切換到VIEW界面，點擊登錄之后可以看見上位機(jī)能夠?qū)崟r顯示下位機(jī)傳來的溫濕度數(shù)據(jù)，并且繪制出相應(yīng)的曲線圖。圖10 組態(tài)王監(jiān)控界面圖11 下位機(jī)顯示界面參考文獻(xiàn)（1）中文專著：[1] 郭天祥. 新概念51單片機(jī)C語言教程[M]. 電子工業(yè)出版社, 2009.[2] 宋文緒. 傳感器與檢測技術(shù)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004.[3] 余錫存. 單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 2000. 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