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基于單片機(jī)的無(wú)線多路數(shù)據(jù)(溫度)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(畢業(yè)論文)-wenkub.com

2025-06-23 20:47 本頁(yè)面
   

【正文】 }void wc51_str(uchar *p)//輸入字符串函數(shù){ while(*p) { wc51_data(*p)。 E=1。 _nop_()。 RW=0。//上升沿時(shí)數(shù)據(jù)才開(kāi)始建立,也就是讀入P0口的數(shù)據(jù) _nop_()。// 作為輸入時(shí),應(yīng)該被拉高,初始化輸入端口 RS=0。//使用8位數(shù)據(jù),雙行顯示,5*7點(diǎn)陣 //wc51r(0x0e)。//聲明寫字符串函數(shù)void fbusy()。*/define RS P2_5define RW P2_6define E P2_7void init()。 dat=dat1|dat2。 } dat1=dat1amp。//讀取高4數(shù)據(jù)位 flag++。 } else if(flag_dat==3) { temp3=dat*10。//開(kāi)總中斷 EX0=1。}/***************pt2272讀函數(shù)*************************/ uchar recv_dat(){ uchar y。 wc51_data(39。 wc51r(0xC0)。 wc51_data(39。 wc51_data(temp1%10)。 wc51_data(temp1%100/10)。uchar temp1,temp2,temp3。0x0f)*(100/16)。0x07)*16。 delay_2(500)。b++) for(c=0。 P2=0XFF。 P2=0XFF。 P0=a[y2]amp。}void disp_led(){ P0=a[y1]。i8。 tpl=rdbyte()。 rxwait()。 delay_b(1)。 i++。 } else { DQ=0。i++。0x01。 uchar j, btm。i++) { j=rdbit()。 return (b)。i++。 DQ=0。 i=4。 while(i0) i。 i=100。i125。 define DQ P1_0 //溫度接收口uchar tpl。//讀取溫度 send_dat(temp1)。 P2=x1。 設(shè)計(jì)得以順利完成,得感謝我的指導(dǎo)老師,在這個(gè)過(guò)程中他都一直指導(dǎo)著我,雖然他沒(méi)有時(shí)時(shí)刻刻在我們身邊親歷指導(dǎo),但是他每天都詢問(wèn)我的進(jìn)展情況,對(duì)我遇到的問(wèn)題給予我解答,并對(duì)我的設(shè)計(jì)進(jìn)行一些優(yōu)化。本系統(tǒng)還是一個(gè)不完善的系統(tǒng),還有許多需要改進(jìn)的地方。使用串口調(diào)試助手與單片機(jī)通訊,觀察單片機(jī)與串口之間傳輸數(shù)據(jù)正確否。 測(cè)試方法使系統(tǒng)運(yùn)行,觀察系統(tǒng)硬件檢測(cè)是否正常(包括單片機(jī)最小系統(tǒng),鍵盤電路,顯示電路,溫度測(cè)試電路等)。另外,由于DS1820單線通信功能是分時(shí)完成的,遵循嚴(yán)格的時(shí)隙概念,系統(tǒng)對(duì)DS1820和各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行,即:初始化DS18B20(發(fā)復(fù)位脈沖)→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù)。在一線制總線上串接多個(gè)DS18B20 器件時(shí),需要先發(fā)送跳過(guò)ROM 指令,將所有傳感器都進(jìn)行一次溫度轉(zhuǎn)換,之后通過(guò)匹配ROM依次讀取每個(gè)傳感器的溫度數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)單I/O 口上的多個(gè)DS18B20 器件的操作[10]。 程序設(shè)計(jì)流程圖 發(fā)射流程圖 接收流程圖 溫度傳感器多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集DS18B20 可設(shè)定9~12 位的分辨率,本系統(tǒng)采用12位分辨率,℃,轉(zhuǎn)換溫度信號(hào)所需最長(zhǎng)時(shí)間為750ms。二是執(zhí)行軟件(子程序),它是用來(lái)完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測(cè)量、計(jì)算、顯示、通訊等。XTAL1:振蕩器反向放大器輸入端和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。/Vpp:訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器允許端。若微控制器在外部執(zhí)行方式,ALE禁止位無(wú)效。在正常操作情況下,ALE以振蕩器頻率的1/6的固定速率發(fā)出脈沖,它是用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘,需要注意的是,每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。 P3口的替代功能引腳符號(hào)說(shuō)明RXD串行口輸入TXD串行口輸出/INT0外部中斷0/INT1外部中斷1T0T0定時(shí)器的外部的計(jì)數(shù)輸入T1T1定時(shí)器的外部的計(jì)數(shù)輸入/WR外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫選通/RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀選通RST:復(fù)位端。P3口用做輸出口時(shí),輸出緩沖器可吸收4各TTL的灌電流;用做輸入口時(shí),首先將引腳置1,由內(nèi)部上拉電阻抬位高電平。CPU訪問(wèn)外部16位地址的存儲(chǔ)器時(shí),P2口提供高8位地址。在串行編程和效驗(yàn)時(shí),、輸出和移位脈沖引腳。P1口可作普通I/O口。P0也可用做訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)的低8位地址/數(shù)據(jù)總線的復(fù)用線。 AT89S52引腳圖上圖就是PDIP封裝的引腳排列,下面介紹各引腳的功能。它與通用80C51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)和引腳兼容。DB0~DB7為8位雙向數(shù)據(jù)線,BLK和BLA是背光燈電源[7]。RS為寄存器選擇,高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。在顯示器件上的電極圖型設(shè)計(jì),它是由若干個(gè)5*7或5*11等點(diǎn)陣符位組成。(INT0)的外中斷0的輸入端,同時(shí)接一個(gè)發(fā)光二極管來(lái)確定解碼有沒(méi)有效。 無(wú)線接收模塊:PT2272的接收原理如上圖所示,由于PT2262采用8位地址碼和4 位數(shù)據(jù)碼的格式,所以PT2272也要采用同樣的格式。PT2262的第1~8引腳設(shè)置地址為“00000000”,及1~8腳都接地。設(shè)置地址碼的原則是:同一個(gè)系統(tǒng)地址碼必須一致;不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí),PT2262 不接通電源,其17 腳為低電平,所以315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作,當(dāng)有按鍵按下時(shí),PT2262 得電工作,其第17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào),當(dāng)17 腳為高電平期間315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào),當(dāng)17 腳為低平期間315MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩,所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262 的17 腳輸出的數(shù)字信號(hào),從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控(ASK調(diào)制)相當(dāng)于調(diào)制度為100%的調(diào)幅。另外還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇其接線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。C、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。 單總線原理圖對(duì)DS18B20的設(shè)計(jì),需要注意以下問(wèn)題:A、對(duì)硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20 進(jìn)行操作,需要用較為復(fù)雜的程序完成。DS18B20采用外部供電方式,理論上可以在一根數(shù)據(jù)總線上掛256個(gè)DS18B20,但時(shí)間應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),如果掛接25個(gè)以上的DS18B20仍舊有可能產(chǎn)生功耗問(wèn)題。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后,經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在高速暫存存儲(chǔ)器的第0和第1個(gè)字節(jié)。D、配置寄存器。64位激光ROM從高位到低位依次為8位CRC、48位序列號(hào)和8位家族代碼(28H)組成。由于每一個(gè)DS18B20都有唯一系列號(hào),因此多個(gè)DS18B20可以存在同一條單總線上。測(cè)量溫度范圍為 55℃~+125℃,在10℃~+85℃范圍內(nèi),精度為177。同時(shí)在5V穩(wěn)壓電源加上一個(gè)10K的電阻和一個(gè)紅色發(fā)光二極管,當(dāng)上電后,紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮,表示電源工作正常。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng),負(fù)載和溫度變化時(shí),維持輸出直流電壓穩(wěn)定。由于此脈動(dòng)的直流電壓還含有較大的紋波,必須通過(guò)濾波電路加以濾除,從而得到平滑的直流電壓。下面將依次對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行說(shuō)明。但在溫度采集和實(shí)施控制這個(gè)重要的場(chǎng)合低功耗相對(duì)來(lái)說(shuō)顯得就不是那么重要了,而應(yīng)該考慮它的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性,同時(shí)對(duì)比AT89S52能夠在性能和資源都可以到達(dá)一個(gè)最佳的狀態(tài),可以避免用MSP430的不必要的資源浪費(fèi)。既可以單獨(dú)對(duì)多DS18B20控制工作,由一臺(tái)上位機(jī)(PC微型計(jì)算機(jī)),下位機(jī)(單片機(jī))多點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)采集,組成兩級(jí)分布式多點(diǎn)溫度測(cè)量的巡回檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。本方案應(yīng)用這一溫度芯片,也是順應(yīng)這一趨勢(shì)。采用溫度芯片DS18B20測(cè)量溫度,可以體現(xiàn)系統(tǒng)芯片化這個(gè)趨勢(shì)。在0~100攝氏度時(shí),最大線形偏差小于1攝氏度。即使能實(shí)現(xiàn),也要用到復(fù)雜的算法,一定程度上也增加了軟件實(shí)現(xiàn)的難度。 方案論證 傳感器方案一:采用熱敏電阻,可滿足40攝氏度至90攝氏度測(cè)量范圍,但熱敏電阻精度、重復(fù)性、可靠性較差,對(duì)于檢測(cè)1攝氏度的信號(hào)是不適用的。若采用一般溫度傳感器采集溫度信號(hào),則需要設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路、A/D 轉(zhuǎn)換及相應(yīng)的接口電路,才能把傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送到計(jì)算機(jī)去處理。因此溫度測(cè)控技術(shù)是一個(gè)很實(shí)用、也很重要的技術(shù),值得去研究掌握??刂破魍ㄟ^(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)各節(jié)點(diǎn)的溫度變化,并在LCD1602上循環(huán)顯示各節(jié)點(diǎn)溫度的變化??紤]到許多工業(yè)環(huán)境中對(duì)多點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)控,一般需要測(cè)量幾
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