【導(dǎo)讀】2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)··············································&

　　

【正文】 性來(lái)確定緩沖區(qū)中是否已有需要數(shù)目的字符。該屬性在從輸出格式為定長(zhǎng)數(shù)據(jù)的機(jī)器讀取數(shù)據(jù)時(shí)非常有用。 InputMode 常數(shù) 語(yǔ)法： 常數(shù)值描述 ： InputModeText0（缺?。┩ㄟ^(guò) Input 屬性以文本方式取回?cái)?shù)據(jù) ； InputModeBinary1 通過(guò) Input 屬性以二進(jìn)制方式檢取回?cái)?shù)據(jù)。 OnComm常數(shù) 。 常數(shù)值描述 如下： EvSend： 發(fā)送事件 ； EvReceive： 接收事件 ； EvCTS： cleartosend 線變化 ； EvDSR： dataset ready 線變化 ； EvCD： carrier detect 線變化 ； EvRing： 振鈴檢測(cè) ； EvEOF： 文件結(jié)束。 PC 人機(jī)界面 設(shè)計(jì) PC 機(jī)采用 Visual Basic(簡(jiǎn)稱 VB)編程 ， 在標(biāo)準(zhǔn)串口通信方面 應(yīng)用通信控件 MSComm。 MSComm 控件的使用方法如下： (1) MSComm控件的加入。 圖 16 在 常規(guī)設(shè)計(jì)器中加入 MSComm 控件 在 默認(rèn)的控件工具欄中沒(méi)有 MSComm 控件，因此首先要把它加入到工具欄中。在 VB 運(yùn)行后選擇“工程 /部件”選項(xiàng)卡或在常用工具欄中點(diǎn)右鍵選擇“部件”，然后在彈出的部件中把“ Microsoft Comm Control ”復(fù)選框 選中 ，如 圖 16。 (2) 在 的 ()函數(shù)中對(duì) MSComm 作如下設(shè)置，以初始化串口。 = =”, , , ” =256 =256 = ComInputModeBinary =1 =1 =True =True =True (3) 利用 做出的通信界面如圖 18 所示 。 圖 18 利用 做出的通信界面 該界面由兩個(gè) frame（框 架 ）構(gòu)成，在 中，它們的 Caption（標(biāo)題）屬性分別設(shè)置成“串口配置”和“溫度測(cè)量”，在“串口配置”框圖中可以分別對(duì)串口、波特率、奇偶檢驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位和 停止位分別進(jìn)行設(shè)置。在設(shè)置好這些屬性后，就可以在“溫度測(cè)量”框圖中點(diǎn)擊相應(yīng)的命令按鈕來(lái)操作。顯然，從上圖可以看出，利用 做出來(lái)的測(cè)溫系統(tǒng)的人機(jī)界面 顯得 十分直觀和簡(jiǎn)單。 在程序開(kāi)始運(yùn)行時(shí)要進(jìn)行初始化，這里主要是對(duì)串口的初始化，如對(duì)波特率、校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)位和停止位進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)然，還要指定打開(kāi) 的 是哪個(gè)串口等等 。 如界面示出的那樣，要想在界面上顯示 PC 機(jī)接收到溫度數(shù)據(jù)，就少不了對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的程序等。因此 PC 機(jī)端的軟件設(shè)計(jì)流程如圖 19所示， PC 機(jī)的界面源程序見(jiàn)附錄 4。 初 始 化等 待 控 制 命 令打 開(kāi) 串 口 接 收 數(shù) 據(jù)在 P C 機(jī) 上 進(jìn) 行 顯示 等 數(shù) 據(jù) 處 理收 完 數(shù) 據(jù) ？返 回 正 確 信 息 ？否否是是 圖 19 PC 機(jī)上的軟件設(shè)計(jì)流程圖 4 系統(tǒng)調(diào)試 與分析 單片機(jī)中測(cè)溫顯示模塊的調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試以程序?yàn)橹?。硬件調(diào)試比較簡(jiǎn)單，先檢查電路的焊接是否正確， 再 用萬(wàn)用表測(cè)試或通電檢測(cè)。軟件調(diào)試可以先編寫(xiě)顯示程序并進(jìn)行原件的正確性檢查， 再 分別進(jìn)行主函數(shù)、 DS18B20 復(fù)位函數(shù)、DS18B20 讀、寫(xiě)字節(jié)函數(shù)、溫度轉(zhuǎn)換及顯示函數(shù)等。性能測(cè)試可用已有的成品溫度計(jì)來(lái)同時(shí)測(cè)量比較。 DS18B20 的精度很高，誤差指標(biāo)可以限制在177。 度以內(nèi)。 串口通信調(diào)試 在調(diào)試單片機(jī)的串行口時(shí)，采用這樣的思想 ：即單片機(jī)的串行口發(fā)送、接收程序設(shè)計(jì)成每收到字節(jié)立即發(fā)送出去，這樣在和 PC 機(jī)相連后， PC 機(jī)鍵入的字符回顯在它的屏幕上。這就能證明單片機(jī)的發(fā)送和接收都正常 。當(dāng)然也可以把系統(tǒng)的各部分完全連接起，運(yùn)行一下看，采用發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就對(duì)該部分進(jìn)行分析的方法測(cè)試，另外，在系統(tǒng)的上位 機(jī)和下位機(jī)的連接時(shí)，在測(cè)試階段完全可以先不用 RS485 總線，即單片機(jī)的串口通過(guò) 232 轉(zhuǎn)換后直接與 PC 相連，然后再接下總線，測(cè)試遠(yuǎn)程情況下通信的質(zhì)量。 PC 串口的調(diào)試可以采用專門(mén)的串口調(diào)試程序檢測(cè)軟件所發(fā)送的控制指令是否 正確 。使用 Windows 自帶的 “超級(jí)終端”軟件進(jìn)行串口的調(diào)試 也是可以的， 在 Windows 下，選擇“開(kāi)始”菜單中的“附件”，從“附件”菜單中選擇“通訊”項(xiàng)，在“通信”中選擇“超級(jí)終端”，啟動(dòng)“超級(jí)終端”后在如圖 20 界面中配置相關(guān)的波特率、數(shù)據(jù)格式等設(shè)置。 圖 20 超級(jí)終端的設(shè)置 如 只有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，可將串口 1 的 2 和 3 管腳短接，如圖 21。 在用戶控制軟件和超級(jí)終端中都選擇 COM1 口作為通信的串口。此時(shí)，COM1 的 3 管腳發(fā)送控制指令而通過(guò) 2 管腳將控制指令傳輸?shù)匠?jí)終端。用戶也可使用同一計(jì)算機(jī)上的不同串口，如使用 COM1 和 COM2互連，連接方式如 圖 22 所示： COM口COM1COM2123456789123456789543219876 1COM254319876 圖 21 對(duì)同一 COM 口 的 調(diào)試 圖 22 COM1 和 COM2 互連的連接方式 一般來(lái)說(shuō)，用 創(chuàng)建生成的應(yīng)用程序，如果能在 VB 中正常運(yùn)行，那么在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)也不可能出錯(cuò)，因?yàn)?VB 的編程界面和效率是很不錯(cuò)的，這是很多程序員認(rèn)可的。 結(jié)果分析 在調(diào)試好 各個(gè)模塊后，將 下位機(jī)測(cè)試端 的溫度 采集器、串口通信及 485 總線及與 PC 機(jī)的串口連接起來(lái)， 形成 一個(gè)整體的遠(yuǎn)程溫度測(cè)試系統(tǒng)。在測(cè)試溫度采集系統(tǒng)的性能中，為了形成比較，在恒溫箱中放入一個(gè)普通水銀溫度計(jì)（量程范圍是 5℃ ~105，分度為 ℃） 和DS18B20 溫度傳感器進(jìn)行測(cè)量。在 PC 機(jī)運(yùn)行程序后，在 PC 機(jī) 端 接收到的 溫度 數(shù)據(jù)如表 8 所示 。 表 8 兩種溫度計(jì)的溫度值 恒溫箱溫度 （℃） 普通水銀溫度計(jì) （℃） DS18B20 溫度傳感器（℃） 91 表中同時(shí)給出了普通水銀溫度計(jì)所測(cè)的溫度值，從中不難看出采用 DS18B20 時(shí)所測(cè)的溫度值相對(duì)來(lái)說(shuō)是很精確的。 5 結(jié)束語(yǔ) 本文論述 了一種 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度采集的方法，在系統(tǒng)中利用單片機(jī)AT89C52 作為下位機(jī)， PC 機(jī)作為上位機(jī)。通過(guò) AT89C52 控制 DS18B20數(shù)字式溫度采集器，利用 RS485 總線和串行通信實(shí)現(xiàn)數(shù) 據(jù) 的長(zhǎng)距離傳輸，傳輸電平經(jīng)過(guò) 232 轉(zhuǎn)換后再上傳到上位機(jī) 。 對(duì)于日常生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等 諸多的領(lǐng)域中，都 可能 要用到溫度采集器，采用本文 設(shè)計(jì) 可實(shí)現(xiàn)這種功能，就其采樣頻率和分辨率來(lái)說(shuō)是屬于中速類型，適合對(duì)數(shù)據(jù)采樣頻率要求不是特別高的應(yīng)用場(chǎng)合。 如在此系統(tǒng)上稍加改進(jìn) ， 如加 上 能實(shí)現(xiàn) PC 機(jī)對(duì)采集現(xiàn)場(chǎng)的溫度進(jìn)行加溫和降溫等處理的 智能監(jiān)控操作，系統(tǒng)將會(huì)有 更 廣泛 的 應(yīng)用。 基于串行協(xié)議和 RS485 總線的溫度采集系統(tǒng)中， RS485 總線的通信距離可以達(dá)到 1000 米左右；在此通信距離下，串行通信的速率最高可以達(dá)到 9600bit/s。本文論述的系統(tǒng)單片機(jī)的晶振采用的是 12M的，為了減小單片機(jī)串行通信中波特率的初始值誤 差，只 好 采用4800bit/s 的波特率。 此外， 在本 設(shè)計(jì) 存在的一些 有待改進(jìn)的方面 ：溫度測(cè)量的精度不高、溫度測(cè)量的范圍不大、系統(tǒng)功耗過(guò)大等。 可通過(guò)選用功耗低的控制芯片等方法來(lái)處理。 參考文獻(xiàn) [1] 李光飛 ,李良兒 ,樓然苗等 .單片機(jī) C 程序設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo) .北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社， 2020： 4751 [2] 梅麗鳳，王艷秋，汪毓鐸，張軍 . 單片機(jī)原理與接口技術(shù) (修訂本 ). 北京 : 清華大學(xué)出版社；北京交通大學(xué)出版社， 2020： 329340 [3] 劉軍 .單片機(jī)原理與接口技術(shù) .上海：華東理工大學(xué)出版社 .2020：8892 [4] 毛德平，凌有濤 .一種基于 RS 485 總線的溫度、濕度測(cè)控系統(tǒng) .安徽工程科技學(xué)院， 2020： 168170 [5] 胡漢才 .單片機(jī)原理及其接口技術(shù) .第一版 .北京：清華大學(xué)出版社，2020:424479 [6] 葉帆工作室 . 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