【正文】 需對(duì)模塊初始化，通訊時(shí)和普通RS485方式類(lèi)同。但是，由于電力線(xiàn)上負(fù)載比較多，電器所產(chǎn)生的諧波也就無(wú)法避免地耦合到電力線(xiàn)上，本模塊是高靈敏度的載波模塊，在所有載波模塊都處于接收狀態(tài)時(shí)，電力線(xiàn)上就會(huì)全部被電器所產(chǎn)生的諧波所覆蓋，這時(shí)，模塊將解調(diào)出噪聲數(shù)據(jù)從TX端輸出。所以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)應(yīng)該引入同步碼以區(qū)分真正的傳送數(shù)據(jù)。注意：在模塊發(fā)送緩存器（253字節(jié)）滿(mǎn)后不再接收新的數(shù)據(jù)。也就是一幀發(fā)送字節(jié)小于253個(gè)字節(jié)。用戶(hù)的一幀數(shù)據(jù)請(qǐng)連續(xù)不間斷的發(fā)送到模塊，如果停頓時(shí)間超過(guò)模塊已發(fā)送完所有的數(shù)據(jù)時(shí)間（緩存器空，最后一個(gè)字節(jié)已完全發(fā)送），接收方的模塊可能會(huì)插入噪聲數(shù)據(jù)。接收數(shù)據(jù)還是采用9600BPS異步方式，格式為1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位1個(gè)停止位格式，從TX送出。在自定義工作模式時(shí)也等同。在自定義工作模式時(shí)：一幀傳送數(shù)據(jù)定義如下：第一個(gè)字節(jié)：要傳送一幀的字節(jié)數(shù)0250（不含第一個(gè)字節(jié)）第二個(gè)字節(jié)到第n+1個(gè)字節(jié)：用戶(hù)需傳送的字節(jié)數(shù)據(jù)在模塊還沒(méi)發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)時(shí)，不會(huì)接收下一幀數(shù)據(jù)。接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)等同。KQ130F是專(zhuān)門(mén)針對(duì)交流220V/110V ,50HZ/60HZ強(qiáng)干擾設(shè)計(jì)的基于交流零點(diǎn)傳送方案的載波模塊,在市電上面具有傳送效果好，傳送距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。必須在有交流電源的情況下才能傳送數(shù)據(jù)，載波速率是50HZ/100BPS，60HZ/120BPS我們通過(guò)優(yōu)化9個(gè)BIT可以傳送1個(gè)字節(jié)。在載波解調(diào)后做了數(shù)字濾波，提高其載波數(shù)據(jù)的抗干擾能力，速率越低效果越好。=0 低電平時(shí)：發(fā)送 08 01 02 03 04 05 06 78 89這些數(shù)據(jù)的效果圖。 串口調(diào)試發(fā)送調(diào)試 串口調(diào)試接收調(diào)試 VB界面設(shè)計(jì) ，改界面主要包括以下幾個(gè)部分組成，分別是串口控制部分，溫度顯示部分，溫度設(shè)置部分，溫度報(bào)警顯示部分，AB路溫度曲線(xiàn)圖以及溫度數(shù)據(jù)的導(dǎo)出部分。上位機(jī)運(yùn)行時(shí)，先是對(duì)串口進(jìn)行配置部分，端口的選擇，設(shè)定固定的波特率9600bps，這個(gè)波特率是電力載波模塊所固定的波特率，只有這樣才能通信。其次，就是設(shè)定AB兩路的報(bào)警溫度，然后就可以按“開(kāi)始”按鈕。稍等五秒后，A路的溫度開(kāi)始采集，然后是B通道溫度采集。 vb上位機(jī)界面設(shè)計(jì)圖，從圖中可以看出，當(dāng)AB兩路采集溫度時(shí)，在界面上分別顯示AB通道的當(dāng)前的溫度值，同時(shí)在曲線(xiàn)顯示界面，可以清楚的顯示AB路溫度實(shí)時(shí)的溫度曲線(xiàn)的情況，這樣可以更方便的觀(guān)察水溫的變化。在上位機(jī)程序中，為了使曲線(xiàn)盡可能的平滑，降低電路噪聲干擾，在溫度采集初始化結(jié)束以后，對(duì)采集的溫度值進(jìn)行了處理，如果采集的溫度突然間；跳躍6度以上時(shí)，作為一個(gè)廢值來(lái)處理，上位機(jī)就重新發(fā)送指令給下位機(jī)，重新采集溫度，然后對(duì)采集的溫度值進(jìn)行處理。 上位機(jī)運(yùn)行效果圖當(dāng)溫度超過(guò)所設(shè)置的溫度值，上位機(jī)開(kāi)始報(bào)警，“紅燈”亮起，同時(shí)發(fā)出警鳴聲，提示溫度值超標(biāo)。這時(shí)通過(guò)兩個(gè)溫度值的比較，上位機(jī)發(fā)送繼電器控制命令，控制繼電器斷開(kāi)停止加熱。為了體現(xiàn)更加好的人機(jī)交互的功能，提供兩種控制繼電器的方式，第一種是手動(dòng)的控制繼電器，這樣可以達(dá)到控制加熱器的目的；第二種方法是當(dāng)采集到的溫度超過(guò)設(shè)定的溫度的范圍時(shí)，上位機(jī)自動(dòng)發(fā)送控制命令關(guān)閉繼電器，停止對(duì)加熱器進(jìn)行加熱。為了更加達(dá)到檢測(cè)的目的，可以實(shí)時(shí)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出，同時(shí)也可以選擇定時(shí)的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出。 上位機(jī)采集溫度報(bào)警圖6 調(diào)試與總結(jié) 調(diào)試經(jīng)過(guò)測(cè)試，系統(tǒng)能正確穩(wěn)定的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)電力載波將正確穩(wěn)定的信號(hào)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)軟件的功能，通過(guò)上位機(jī)能實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。但是鑒于時(shí)間和條件有限，本文還有一些問(wèn)題需要改進(jìn)，需要進(jìn)一步深入研究使系統(tǒng)更加的完替。 (1)經(jīng)過(guò)測(cè)試采集節(jié)點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)之間電力線(xiàn)長(zhǎng)度為50m時(shí)，節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集與通訊均正常，該系統(tǒng)適用于一般情況下水溫環(huán)境的數(shù)據(jù)采集。如果想要實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的通訊距離，可以多增加節(jié)點(diǎn)的方式進(jìn)行，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)溫度節(jié)點(diǎn)監(jiān)控。而從節(jié)點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)也由于電力線(xiàn)上的脈沖噪聲干擾、等幅震蕩波干擾以及實(shí)際環(huán)境中負(fù)載引起的突發(fā)性干擾噪聲等原因使傳輸距離有限，由于時(shí)間和條件限制，來(lái)不及深入的分析這些問(wèn)題。 (2)在下一步的研究工作中要進(jìn)一步研究控制系統(tǒng)，研究人員可以通過(guò)觀(guān)測(cè)到水溫的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，通過(guò)分析各個(gè)數(shù)據(jù)和水溫植物需要的最佳溫室環(huán)境，由上位機(jī)串口發(fā)送溫室環(huán)境控制信號(hào)對(duì)水溫實(shí)現(xiàn)控制功能，控制水溫的環(huán)境狀況使水達(dá)到一個(gè)理想的溫度。 總結(jié)本系統(tǒng)針對(duì)水溫環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要求，開(kāi)發(fā)了一套用傳感器采集數(shù)據(jù)、AT89S51作為中央處理器、數(shù)碼顯示數(shù)據(jù)數(shù)值、電力載波通訊系統(tǒng)和上位機(jī)串口接收數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)裝置。該研究集電子信息、微計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、電力載波通訊、傳感器采集數(shù)據(jù)、VB軟件設(shè)計(jì)等先進(jìn)技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)了基于電力載波的水溫監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)。本監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與結(jié)論如下。(1)完成了電力載波終端硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。硬件系統(tǒng)主要包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、溫度采集與處理模塊、電力載波通訊模塊、數(shù)碼管顯示模塊、CP2102通訊模塊等。單片機(jī)最小系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心控制與處理模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理與控制等功能。溫度采集與處理模塊包括溫度、繼電器部分，其實(shí)現(xiàn)了采集水溫溫度并將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理等功能；載波收發(fā)電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收功能。數(shù)碼管顯示模塊實(shí)現(xiàn)了將數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。 CP2102通訊模與上位機(jī)實(shí)現(xiàn)串口通訊功能。(2)完成了電力載波終端軟件設(shè)計(jì)。通過(guò)Keil C51開(kāi)發(fā)工具對(duì)各模塊程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)電力載波通訊、數(shù)碼管顯示通訊等功能。(3)完成了水溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)。在Visual Basic環(huán)境下進(jìn)行了水溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)，包括串口通訊、數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、曲線(xiàn)繪制、實(shí)時(shí)溫度顯示等部分。具有準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地顯示水的溫度，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示以及曲線(xiàn)圖形繪制等功能。 (4)進(jìn)行了電力載波的水溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與運(yùn)行。在某水溫對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。系統(tǒng)終端能準(zhǔn)確采集到水溫環(huán)境數(shù)據(jù)，并能通過(guò)電力載波通訊方式傳送數(shù)據(jù)到主節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)能準(zhǔn)確將數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)，上位機(jī)監(jiān)測(cè)軟件能實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。測(cè)試表明該系統(tǒng)運(yùn)行較穩(wěn)定，能實(shí)現(xiàn)水溫環(huán)境參數(shù)的載波通訊監(jiān)測(cè)。(5)在本設(shè)計(jì)中還需要改進(jìn)的地方是電力載波模塊的發(fā)送能力有限，容易受到周?chē)娏€(xiàn)上負(fù)載的影響。同時(shí)，電力載波因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)電力線(xiàn)作為通訊線(xiàn)，所有在通訊的過(guò)程中沒(méi)有單片機(jī)之間響應(yīng)這么快，電力載波通訊不是一對(duì)一進(jìn)行通訊的，而是有一定的延時(shí)。謝 辭在這論文完成之際，謹(jǐn)向我在桂林電子科技大學(xué)讀本科學(xué)位期間幫助過(guò)我、關(guān)懷以及指導(dǎo)我的尊敬的老師、同學(xué)、朋友們表示衷心的感謝!首先感謝趙老師，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文撰寫(xiě)是在趙老師的悉心指導(dǎo)和不斷關(guān)懷下完成的。老師一直悉心指導(dǎo)熱心關(guān)懷，使我不斷地成長(zhǎng)。趙老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、對(duì)科研充滿(mǎn)激情、工作認(rèn)真負(fù)責(zé)、對(duì)學(xué)生無(wú)私關(guān)愛(ài)都對(duì)我產(chǎn)生了非常深遠(yuǎn)的影響和使我感動(dòng)，激勵(lì)著我今后對(duì)待工作和生活都盡最大努力做到最好!在此，我向趙老師致以最真誠(chéng)的感謝!感謝在本科期間培養(yǎng)和關(guān)心我的桂林電子科技大學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)，感謝學(xué)院辦公室的各位老師在生活和學(xué)習(xí)上給予我的幫助，真心的感謝你們。同時(shí)對(duì)本課題中所引用參考文獻(xiàn)的作者表示衷心的感謝。最后，衷心感謝在百忙中評(píng)閱我的論文和參加答辯的各位專(zhuān)家、評(píng)委和老師，并請(qǐng)給予批評(píng)與指正。參考文獻(xiàn)[1] :江蘇大學(xué)，2009, 6.[2] 李彥明，[J].農(nóng)機(jī)市場(chǎng)，2000。 (12).[3] :江蘇大學(xué)，2008.[4] 高云，黃漢英，賈桂鋒，[[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009, 48(10): 25692572.[5] 【D].武漢:武漢理工大學(xué)，2007. 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