基于溫度采集的單片機(jī)和visual_c串口通信(帶電腦端程序)_課程設(shè)計(jì)報(bào)告-wenkub.com
2025-06-25 12:28 本頁(yè)面
【正文】 相信，隨著單片機(jī)與 PC應(yīng)用的不斷推廣和不斷成熟，基于單片機(jī)與 PC機(jī)的溫度控制系統(tǒng)將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。 完成后的 VC 界 面如下： 本溫控系統(tǒng)通過(guò) STC89C51 單片機(jī)采集從 DS18B20 溫度傳感器所測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)，并通過(guò)串口實(shí)時(shí)傳送到上位機(jī)。 三、命令按鈕 [11]模塊 大多數(shù)應(yīng)用程序中都有命令按鈕 CommandButton 控件，用戶可以單擊按鈕執(zhí)行某項(xiàng)操作。而本設(shè)計(jì)就采用 botton 控件進(jìn)形繪制溫度變化曲線圖。 一、串口通信模塊 在本設(shè)計(jì)中，采用 MSComm 控件 進(jìn)行串口的通訊， MSComm 控件串口具有完善的串口數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收功能。這樣可以在一秒之內(nèi)測(cè)量一次被測(cè)溫度，其程序流程 如下所示： 主 程序流程 圖 （ 2 ） 讀 溫 度 子 程 序 ： 先讓 DS18B20 復(fù)位，然后發(fā)跳過(guò) ROM 匹配命令，再發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令，讓 DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，延時(shí)等待轉(zhuǎn)換完畢后，再將已轉(zhuǎn)換的溫度值 一一地從各個(gè) DS18B20 取出，轉(zhuǎn)換成 ascall碼后再發(fā)送到 PC 機(jī)上，如此循環(huán)。接收端 RXD 一位位地接收數(shù)據(jù)，直到收到一個(gè)完整的字符數(shù)據(jù)后，控制電路進(jìn)行最后一次移位，自動(dòng)去掉啟始位，使接收中斷標(biāo)志 RI 置“ 1”，并向 CPU 申請(qǐng)中斷。 在進(jìn)行異步通信時(shí)，數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收分別在各自的時(shí)鐘（ TCLK 和 RCLK）控制下進(jìn)行的，但都必須與字符位數(shù)的波特率保持一致。 RS232是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為 3～ 7k217。典型的 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 +5～ +15V，負(fù)電平在 5～ 15V電平。 由于串口用的是 TTL 電平，和 RS232 電平不同，因此，單片機(jī)和 PC 通信時(shí)需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，常用的 IC 是 MAX232,連接圖如下圖所示，其中 MAX232 供電腳為＋ 5V。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。功能是產(chǎn)生 +12v 和 12v兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 RS485標(biāo)準(zhǔn)最人傳輸距離約為 1219米，最大傳輸速率約為 l0Mbit／ s。單片機(jī)與 PC機(jī)進(jìn)行串口通信最簡(jiǎn)單的二線制法，即接收數(shù)據(jù)針腳 (RxD)與發(fā)送數(shù)據(jù)針腳 (TxD)相連，彼此交叉，信號(hào)地 (GND)對(duì)應(yīng)相接。EEPROM 非易失性記憶體，用于存放長(zhǎng)期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報(bào)警值和校驗(yàn)數(shù)據(jù)，DS18B20 共 3 位 EEPROM ，并在 RAM 都存在鏡像，以方便用戶操作。在上電復(fù)位時(shí)其值將被刷新。數(shù)據(jù) 在 出 產(chǎn) 時(shí) 設(shè) 置 不 由 用 戶 更 改 。NC 空 引 腳 DS18B20 工作原理及應(yīng)用： DS18B20 的溫度檢測(cè)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成于一個(gè)芯片之上，從而抗干擾力更強(qiáng)。 DS18B20 芯 片 封 裝 結(jié) 構(gòu) ： DS18B20 引腳功能： 178。F ~+257176。 5. 可 選 擇 寄 生 工 作 方 式 。 DS18B20 的主要特征： 1. 全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出。 DS18B20 簡(jiǎn)介 其兩種封裝如圖： 溫度傳感器的種類(lèi)眾多，在應(yīng)用與高精度、高可靠性的場(chǎng)合時(shí) DALLAS（達(dá)拉斯）公司生產(chǎn)的DS18B20 溫度傳感器當(dāng)仁不讓。 當(dāng)溫度高于上限溫度時(shí)，蜂鳴器報(bào)警，ＬＥＤ燈亮，模擬啟動(dòng)制冷器； 當(dāng)溫度低于下限溫度時(shí)，蜂鳴器報(bào)警，ＬＥＤ燈亮，模擬啟動(dòng)制熱器。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺(jué)暫留作用，使人的感覺(jué)好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。當(dāng)送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。 在本硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為保證串行通行波特率的誤差，選擇了 的標(biāo)準(zhǔn)石英晶振，電容 C C2 為 30pF。 10pF；當(dāng)外接陶瓷振蕩器時(shí)，電容 C C2 選 47uF177。電容 C 可取 10~33uF，電阻 R 可取 ~10kΩ 。作為第二功能使用時(shí) ,各引腳的定義如表 :值得強(qiáng)調(diào)的是 ,P3 口的每一個(gè)引腳均可以獨(dú)立定義為第一功能的輸入 /輸出或第二功能 P3 口引腳第二功能定義 標(biāo)號(hào) 引腳 第二功能 說(shuō)明 10 RXD 串行輸入口 11 TXD 串行輸出口 12 /INTO 外部中斷 0 13 /INT1 外部中斷 1 14 T0 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0外部輸入口 15 T1 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1外部輸入口 16 /WE 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)脈沖 17 /RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖 單片機(jī)最小系統(tǒng) 其中： a、復(fù)位電路 單片機(jī)上電時(shí)，當(dāng)振蕩器正在運(yùn)行時(shí)，只要持續(xù)給出 RST 引腳連個(gè)機(jī)器周期的高電平，便可完成系統(tǒng)復(fù)位。每個(gè)口可以獨(dú)立操作控制 ,內(nèi)帶上拉電阻 ,這種接口輸 出沒(méi)有高阻狀態(tài) ,輸入也不能鎖存 ,固然不是真正的雙向 I/O 口 ,之所以稱它為” 準(zhǔn)雙向”是因?yàn)樵摽谠谧鳛檩斎胧褂们耙认蛟摽谶M(jìn)行寫(xiě)一操作 ,然后單片機(jī)內(nèi)部才可以正確讀出外部信號(hào) ,也就是要使其先要有個(gè)準(zhǔn)備過(guò)程 ,所以才稱準(zhǔn)雙向口。 (3)RST(9 腳 )單片機(jī)的復(fù)位引腳。 XTAL1 為片內(nèi)振蕩電路的輸入電源和時(shí)鐘引腳 .VCC(40 腳 )GND(20 腳 )常壓為 +5V,低壓為 +。 、軟件設(shè)計(jì) ①單片機(jī)軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)程序由主程序和中斷子程序組成的。 、系統(tǒng)總體構(gòu)成圖如下： 、硬件設(shè)計(jì)： 現(xiàn)在 PC 機(jī)提供的 COM 口是采用 RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)的。 2
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