【正文】 R0,WAIT2MOV R0,39HMOV R1,3AHJMP OUTM4:CJNE A,104,M5MOV 39H,R0 。上位機(jī)要求下位機(jī)接收下位機(jī)檢測(cè)點(diǎn)2溫度設(shè)定的上下限值MOV 3AH,R1MOV R0,2MOV R1,36HWAIT3:JNB RI,WAIT3CLR RIMOV A,SBUFMOV @R1,AINC R1DJNZ R0,WAIT2MOV R0,39HMOV R1,3AHJMP OUTM5:CJNE A,105,M6CLR 。上位機(jī)要求下位機(jī)開(kāi)控制1JMP OUTM6:CJNE A,106,M7SETB, 。上位機(jī)要求下位機(jī)關(guān)控制1JMP OUTM7:CJNE A,107,M8CLR 。上位機(jī)要求下位機(jī)開(kāi)控制2JMP OUTM8:CJNE A,108,OUTSETB 。上位機(jī)要求下位機(jī)關(guān)控制2OUT:POP PSWPOP ACCSETB EARETI6 基于AT89S51的分布式溫度監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試及其性能分析電子制作的最后一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)就是調(diào)試和性能分析，這一環(huán)節(jié)是為了檢驗(yàn)前面各項(xiàng)工作的正確性，要是調(diào)試不通或是系統(tǒng)性能差，那么前面的工作就前功盡棄了，所以在這一環(huán)節(jié)上要格外小心，也往往是思考問(wèn)題最多的環(huán)節(jié)。 基于AT89S51的分布式溫度監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試為了檢驗(yàn)硬件線路的正確性，可以用一段簡(jiǎn)單的通信程序采用單機(jī)通信來(lái)加予驗(yàn)證。這一過(guò)程用上述的通信程序塊來(lái)調(diào)試，具體過(guò)程不再說(shuō)明。溫度值的標(biāo)稱就是要找到實(shí)際溫度與DS18B20轉(zhuǎn)換的數(shù)值的關(guān)系?？梢酝ㄟ^(guò)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，不斷變化的溫度和DS18B20轉(zhuǎn)換的數(shù)值一一對(duì)應(yīng)起來(lái)。本監(jiān)控系統(tǒng)采用的主從式串口總線結(jié)構(gòu)，在任何一次通信時(shí)，都要受到上位機(jī)的控制。如果工作模式設(shè)置不合理或是時(shí)序安排不當(dāng)，很有可能出現(xiàn)總線占用問(wèn)題。在本監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程中，就出現(xiàn)過(guò)總線占用的問(wèn)題，從調(diào)試過(guò)程的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，總線占用問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是由電壓鉗位引起的。分布式監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)終端，由于設(shè)備控制不同，其負(fù)載也不盡相同，這就使得各通信芯片的電位不盡相同，致使其通信端靜態(tài)電位不同，當(dāng)多個(gè)通信端口同時(shí)連接在同一總線時(shí)，總線靜態(tài)電位將被鉗位，使原本是低靜態(tài)電位的的終端的通信受到限制，無(wú)法正常通信。這樣，就會(huì)使上位機(jī)和下位機(jī)的程序跳到誤區(qū)，甚至?xí)拐麄€(gè)分布式監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓，造成巨大的損失。在解決總線占用問(wèn)題時(shí)，得出了兩點(diǎn)可以解決總線占用問(wèn)題的結(jié)論：（1）任一時(shí)刻，總線上都必須有一靜態(tài)電位，否則在電位突變時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多誤碼；（2）上位機(jī)與下位機(jī)通信時(shí)，要認(rèn)真注意寄存器的占用問(wèn)題,串行口與定時(shí)器計(jì)數(shù)器的中斷優(yōu)先問(wèn)題。 基于AT89S51的分布式溫度監(jiān)控系統(tǒng)的性能分析 數(shù)據(jù)通信的目的在于使接收端獲得正確的數(shù)據(jù)量，因此接收端數(shù)據(jù)的差錯(cuò)程度是數(shù)據(jù)通信質(zhì)量的最重要的指標(biāo)，一般可用誤碼率、誤字率和誤組率表示，通常用誤碼率表示。誤碼率的計(jì)算公式為： P=接收差錯(cuò)的比特?cái)?shù)/總的傳輸比特?cái)?shù)[2] 在總線占用問(wèn)題上說(shuō)到的產(chǎn)生誤碼的情況是不能算是真正意義上的誤碼，因?yàn)榇藭r(shí)系統(tǒng)根本上就不能正常工作。對(duì)于本監(jiān)控系統(tǒng)，為了降低誤碼率，所采取的措施主要從兩方面著手：（1）在利用Protel生成電路線路圖時(shí)，串口通信線線寬盡量小點(diǎn)，同時(shí)也要盡量遠(yuǎn)離其他數(shù)據(jù)線。本監(jiān)控系統(tǒng)在調(diào)試時(shí)，曾遇到因誤碼率太高而無(wú)法通信的情況，正是因?yàn)榇谕ㄐ啪€與密集的數(shù)據(jù)線夾雜在一起，使得下位機(jī)電路的走線相互干擾。后來(lái)在電路板另一面跨接兩條串口通信線，故障得以解決。（2）數(shù)據(jù)傳輸媒質(zhì)采用雙絞線。雙絞線是由兩條互相絕緣的銅導(dǎo)線扭絞起來(lái)構(gòu)成的，一對(duì)線作為一條通信線路。采用這種扭絞結(jié)構(gòu)是為了減少相鄰導(dǎo)線的電磁干擾，以提供相對(duì)穩(wěn)定的導(dǎo)電特性。穩(wěn)定性是衡量系統(tǒng)好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。為了測(cè)試本監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在本監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試通過(guò)以后，讓它連續(xù)工作了24小時(shí)，沒(méi)有出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，而且實(shí)時(shí)性也比較好，這樣看來(lái)，系統(tǒng)還是比較穩(wěn)定。以下是對(duì)檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)點(diǎn)2在調(diào)試中測(cè)得的數(shù)據(jù)，其中測(cè)量依本系統(tǒng)設(shè)計(jì)最大測(cè)量誤差不超過(guò)1℃的要求而將測(cè)得溫度值小數(shù)部分四舍五入，最后只保留整數(shù)部分,。 實(shí)驗(yàn)溫度值水銀溫度計(jì)讀數(shù)（℃）檢測(cè)點(diǎn)1讀數(shù)（℃）檢測(cè)點(diǎn)2讀數(shù)（℃）檢測(cè)點(diǎn)1的最大誤差檢測(cè)點(diǎn)2的最大誤差第1次第2次第3次第1次第2次第3次828382838382737374737474656666666566565655565655474748474847343535353534212120212120 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，~℃之間，其誤差都小于1℃，符合本系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求最大測(cè)量誤差不超過(guò)1℃。但是仍然存在誤差，產(chǎn)生誤差的原因可能有：系統(tǒng)誤差和人為誤差。(1) 系統(tǒng)誤差：在設(shè)計(jì)和印刷電路時(shí)，電源線和地線的寬度可能不夠，產(chǎn)生干擾。各個(gè)芯片的抗干擾措施不當(dāng)。在軟件設(shè)計(jì)方面，程序的容錯(cuò)性可能不夠，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。(2)人為誤差：依本系統(tǒng)設(shè)計(jì)最大測(cè)量誤差不超過(guò)1℃的要求而將測(cè)得溫度值小數(shù)部分四舍五入，最后只保留整數(shù)部分。其次在測(cè)量的時(shí)候，由于時(shí)間方面把握不夠，測(cè)量次數(shù)太少，讀水銀溫度計(jì)時(shí)不夠準(zhǔn)確等。 改進(jìn)措施： 在硬件方面，盡量降低各方面產(chǎn)生的干擾：加寬電源線和地線的寬度。各個(gè)芯片的電源附近增加濾波電容。在軟件方面，提高軟件的容錯(cuò)性能，例如在對(duì)DS18B20初始化程序設(shè)計(jì)時(shí)，采用主動(dòng)讀取電平狀態(tài)，滿足條件則往下執(zhí)行，否則放棄本次操作，重新再發(fā)信號(hào)進(jìn)行初始化，如果多次重復(fù)初始化不成功，則放棄并返回錯(cuò)誤提示出錯(cuò)。在人工方面，盡量把握好時(shí)間，對(duì)同一時(shí)間，同一地方進(jìn)行測(cè)量，在讀數(shù)的時(shí)候盡量的保持水銀溫度計(jì)與眼睛保持平衡，準(zhǔn)確的讀數(shù)。 DS18B20使用中注意事項(xiàng) DS18B20雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題：(1)較小的硬件開(kāi)銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS18B20與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS18B20進(jìn)行讀寫(xiě)編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫(xiě)時(shí)序，否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果。在使用PL/M、C等高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)DS18B20操作部分最好采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。(2)在DS18B20的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS18B20數(shù)量問(wèn)題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè)DS18B20，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS18B20超過(guò)8個(gè)時(shí)，就需解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意。(3)連接DS18B20的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度超過(guò)50m時(shí)，讀取的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá)100m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。這種情況主要是由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻?。因此，在用DS18B20進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問(wèn)題。(4)在DS18B20測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待其的返回信號(hào)，一旦某個(gè)DS18B20接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS18B20時(shí)，將無(wú)返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。這一點(diǎn)在進(jìn)行DS18B20硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。測(cè)溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。 程序和硬件電路的固化好比產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中的包裝環(huán)節(jié)，這就是對(duì)基于AT89S51的分布式監(jiān)控系統(tǒng)的最后完善和包裝?；小，F(xiàn)對(duì)操作界面中檢測(cè)點(diǎn)1部分主要操作說(shuō)明如下(對(duì)檢測(cè)點(diǎn)2部分操作同理):(1) 首先運(yùn)行本系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控軟件,單擊“開(kāi)串口”按鈕后，,上位機(jī)接收到溫度值后用曲線圖顯示出來(lái),同時(shí)在文本框中顯示檢測(cè)點(diǎn)的溫度值的數(shù)值。(2) 在操作過(guò)程中,當(dāng)輸入采集數(shù)據(jù)間隔1數(shù)值，單擊“開(kāi)采集1”按鈕后，上位機(jī)則開(kāi)始采集不同時(shí)間的溫度1的數(shù)據(jù)，按“溫度1 + 采集時(shí)間”的格式在列表框中顯示出來(lái)，同時(shí)保存C盤(pán)的“溫度1采集數(shù)據(jù)”文本文檔中。(3) 若需將某些采集的數(shù)據(jù)刪除，可將其在列表框中選中，然后按“清采集”按鈕即可刪除該數(shù)據(jù)。若沒(méi)有選中任何列表框中的采集數(shù)據(jù)，則刪除列表框中的全部?jī)?nèi)容。(4) 在修改了溫度1的上限1的數(shù)值和下限1的數(shù)值后，單擊“確定1”按鈕，上位機(jī)將修改后的值發(fā)送給下位機(jī)，發(fā)送順序是先發(fā)送上限1的數(shù)值，再發(fā)送下限1的數(shù)值。(5) 若單擊“開(kāi)控制1”按鈕。(6) 若單擊“讀序列號(hào)1”按鈕，則上位機(jī)要求下位機(jī)上傳檢測(cè)點(diǎn)1的DS18B20的序列號(hào)，同時(shí)在文本框中顯示；若單擊“上傳序列號(hào)1”按鈕，則上位機(jī)按文本框中的序列號(hào)1的數(shù)據(jù)要求下位機(jī)接收檢測(cè)點(diǎn)1的DS18B20的序列號(hào)。 基于AT89S51的分布式監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)操作界面、。 下位機(jī)液晶顯示部分 下位機(jī)側(cè)面圖 下位機(jī)正面圖7結(jié)論本監(jiān)控系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)與單片機(jī)串行通信理論為基礎(chǔ)，充分利用PC機(jī)強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和通信技術(shù)及單片機(jī)數(shù)據(jù)采集、測(cè)控功能。同時(shí)利用DS18B20其具有單總線的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可以使用戶輕松地組建起傳感器網(wǎng)絡(luò)，并可使多點(diǎn)溫度測(cè)量電路變得簡(jiǎn)單、可靠。在研制開(kāi)發(fā)過(guò)程中不斷調(diào)試，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較合理，技術(shù)先進(jìn)，通信傳輸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確無(wú)誤，基本上達(dá)到預(yù)期效果。但是信息技術(shù)發(fā)展日新月異，用戶需求也不斷完善，因此該系統(tǒng)還存在一些不十分完美方面，例如該系統(tǒng)要應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中時(shí)，還要根據(jù)具體設(shè)備的控制方式加于改善，這便是本監(jiān)控系統(tǒng)的不足之處。由于本人水平有限，論文中的不完善之處，甚至是錯(cuò)誤和遺漏，敬請(qǐng)各位老師提出寶貴意見(jiàn)，以便進(jìn)一步改進(jìn)提高。附圖附圖 基于AT89S51的分布式溫度監(jiān)控系統(tǒng)的硬件原理圖參考文獻(xiàn)[1] [M].機(jī)械工業(yè)出版社，～4195～199[2] [M].西安電子科技大學(xué)出版社，2002. 1～199～10292～294[3] Basic控件高手[M].北京希望電子出版社,2001. 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