基于rs232數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)
2024-12-23 21:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 說明：表中符號(hào) *為隨機(jī)狀態(tài)； A＝ 00H，表明累加器已被清零； PSW＝ 00H，表明選寄存器 0 組為工作寄存器組； SP＝ 07H，表明堆棧指針指向片內(nèi) RAM 07H 字節(jié)單元，根據(jù)堆棧操作的先加后壓法則，第一個(gè)被壓入的內(nèi)容寫入到 08H 單元中； PoP3＝ FFH，表明已向各端口線寫入 1，此時(shí)，各端口既可用于輸入又可用于輸出； IP＝ 00000B ，表 明各個(gè)中斷源處于低優(yōu)先級； IE＝ 000000B ，表明各個(gè)中斷均被關(guān)斷； 系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。AT89S52 單片機(jī)的復(fù)位是由 RESET 引腳來控制的，此引腳與高電平相接超過 24 個(gè)振蕩周期后， AT89S52單片機(jī)即進(jìn)入芯片內(nèi)部復(fù)位狀態(tài)，而且一直在此狀態(tài)下等待，直到 RESET引腳轉(zhuǎn)為低電平后，才檢查 EA引腳是高電平或低電平，若為高電平則執(zhí)行芯片內(nèi)部的程序代碼，若為低電平便會(huì)執(zhí)行外部程序。 AT89S52單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值 ，（在特殊寄存器介紹時(shí)再做詳細(xì)說明）至于內(nèi)部 RAM內(nèi)部的數(shù)據(jù)則不變 [6]。 字符顯示模塊 顯示電路 是為了給使用者提示而設(shè)置的?？紤]到顯示電路可讀性和直觀性，并且能使用戶更方便的執(zhí)行儲(chǔ)存溫度、顯示溫度等操作。在本次設(shè)計(jì)中將采用 1602液晶顯示屏。 1602是一種字符型液晶顯示模塊，專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式 LCD，目前常用 16*1， 16*2， 20*2和 40*2行等的模塊。 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英 文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“ A”。因?yàn)?1602 識(shí)別的是 ASCII 碼，試驗(yàn)可以用 ASCII 碼直接賦值，在單片機(jī)編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如“ A”。顯示電路如圖。 7 圖 LCD 顯示電路 串口通信 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) RS232 信號(hào)在正負(fù)電平之間擺動(dòng) ,在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí) ,發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在 +5V～+15V，負(fù)電平在 5V～ 15V電平。當(dāng)無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線上為 TTL電平，從開始數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇Y(jié)束，線上電平從 TTL電平到 RS232電平再返回 TTL電平。接收器典型的電平在 +3V～ +12V與3V～ 12V。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為 2～ 3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳輸距離最大為約 15m，最高速率為 20kbps。 RS232用正負(fù)電壓來表示邏輯狀態(tài)，與 TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)規(guī)定不通，因此要用 RS232總線進(jìn)行串行通信時(shí)需外接電路以實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。在發(fā)送端用驅(qū) 動(dòng)器將 TTL電平轉(zhuǎn)換成 RS232電平，在接收端用接收器將 RS232電平再轉(zhuǎn)換成 TTL 電平。 MAX232 內(nèi)部有電荷汞電壓轉(zhuǎn)換器，可將 +5V 電源變換成 RS232所需的177。 10V 電壓，以實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換，既符合RS232 的技術(shù)，又可實(shí)現(xiàn) +5V 單電源供電，所以 MAX收發(fā)器電路給短距離串行通信帶來極大的方便 [7]。 單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行通訊口，所以單片機(jī)和計(jì)算機(jī)之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。進(jìn)行串行通訊時(shí)要滿足一定的條件，計(jì)算機(jī)的串口是 RS232電平的，而單片機(jī)的串 8 口是 TTL 電平的，兩者之間必須有一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，采用專用芯片 MAX232進(jìn)行轉(zhuǎn)換，雖然也可以用幾個(gè)三極管進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，但是還是用專用芯片更簡單可靠。采用三線制連接串口，也就是說和計(jì)算機(jī)的 9針串口只連接其中的 3根線：第 5腳的 GND、第 2腳的 RXD、第3 腳的 TXD。電路如圖 所示， MAX232的第 11 腳和單片機(jī)的 11 腳連接，第 12腳和單片機(jī)的 10腳連接，第 15腳和單片機(jī)的 20腳連接。 圖 串口通信電路 系統(tǒng)連線圖 圖 系統(tǒng)連線圖 系統(tǒng)的工作原理 基于 RS232 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由 AT89S5 DS18B20 溫度傳感器、 LCD1602 顯示模塊 9 和 MAX232 組成。軟件主要是單片機(jī)對 DS18B20 讀寫控制使之讀出當(dāng)前的溫度值并實(shí)現(xiàn)與 PC 機(jī)的通信。 此設(shè)計(jì)主要是采集溫度并在計(jì)算機(jī)上顯示，利用 DS18B20 傳感器實(shí)現(xiàn)對溫度的采樣并通過 AT89S52 芯片對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后利用字符型液晶顯示模塊，配以電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX232 完成與 PC的通信。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要以 AT89S52芯片為核心 ,它控制溫度傳感器 DS18B20復(fù)位和讀寫操作。對溫度進(jìn)行采集，按時(shí)序直接從溫度傳感器讀入溫度值的數(shù)字信號(hào)（這就是所測的溫度值，因?yàn)?DS18B20 是最新單線數(shù)字溫度傳感器），最后存入內(nèi)存。由于精度準(zhǔn)確、分辨率高、抗干擾性好、無須校驗(yàn)。由于所讀出的數(shù)據(jù)格式為二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼，所以先求出溫度值的原碼（當(dāng)然正數(shù)是不必轉(zhuǎn)換）。在顯示溫度值時(shí)，還需要進(jìn)行十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，字符代碼的轉(zhuǎn)換。 MAX232 是一個(gè)核心芯片，通過 DS18B20 溫度傳感器進(jìn)行采集溫度放入 單片機(jī)內(nèi)存，采集到的溫度將以二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式出現(xiàn)，然后通過編寫程序?qū)⒍M(jìn)制補(bǔ)碼的形式轉(zhuǎn)換為字符的形式，通過字符型液晶顯示模塊將溫度顯示出來，最后利用MAX232 內(nèi)部電荷汞電壓轉(zhuǎn)換器，完成電壓轉(zhuǎn)換，使溫度在計(jì)算機(jī)界面顯示出來。 3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的中斷 中斷屬于一種對事件的實(shí)時(shí)處理過程。中斷源可能隨時(shí)停止 CPU 當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)而去處理中斷服務(wù)程序，待中斷服務(wù)程序完成后，再返回原來工作的斷點(diǎn)處，繼續(xù)原來的工作。 實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的中斷 在單片機(jī)上有兩個(gè)引腳，名稱為 INT0、 INT1，也就是 、 。外部的中斷信號(hào)通過這兩個(gè)引腳輸入到單片機(jī)。和單片機(jī)的定時(shí)器一樣，對中斷系統(tǒng)的處理需要通過 89C51 的軟件編程實(shí)現(xiàn)。 51 單片機(jī)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由與中斷有關(guān)的特殊功能寄存器、中斷入口、順序查詢邏輯電路等組成，包括 5個(gè)中斷請求源， 4個(gè)用于中斷控制的寄存器 IE、IP、 TCON和 SCON來控制中斷
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1