【正文】 在串行通訊中，用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的設(shè)備稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備（Data Terminal Equipment簡(jiǎn)寫為DTE）。在異步通信中，通信雙方必須規(guī)定兩件事：一是字符格式，即規(guī)定字符各部分所占的位數(shù)，是否采用奇偶校驗(yàn)，以及校驗(yàn)的方式；二是采用的波特率，以及時(shí)鐘率與波特率之間的比例關(guān)系。 異步傳送方式不要求通信雙方同步，發(fā)送方和接收方可以有各自的時(shí)鐘源。它通過(guò)共享一個(gè)單個(gè)時(shí)鐘或定時(shí)脈沖源以保證發(fā)送方和接受方準(zhǔn)確同步。在微機(jī)測(cè)量，控制系統(tǒng)中，目前串行數(shù)據(jù)的傳輸大多采用異步通訊的方式。并行通訊是指數(shù)據(jù)的各位同時(shí)進(jìn)行傳送，其優(yōu)點(diǎn)是傳送數(shù)據(jù)速度快，缺點(diǎn)是有多少位數(shù)據(jù)就需要多少根傳輸線，這在數(shù)據(jù)位數(shù)較多，傳送距離較遠(yuǎn)時(shí)就不宜采用。仔細(xì)檢查計(jì)算機(jī)的后面接線不部分，大大小小的接頭一堆，有兩個(gè)9針的接頭（以較新的計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，舊型計(jì)算機(jī)可能有25針的型式），這就是串行通信端口。在計(jì)算機(jī)上的RS232均是公頭，即使是25針也是公頭，千萬(wàn)不要與其他的設(shè)備弄混淆了（打印機(jī)連接端口也是25針，不過(guò)它是母頭，請(qǐng)仔細(xì)分辨）。 RS232通信端口是每部計(jì)算機(jī)上的必要配置，通常含有COM1與COM2兩個(gè)信道，一般的計(jì)算機(jī)將COM1以9針的接頭接出，而將COM2以25針的接頭接出?，F(xiàn)在，計(jì)算機(jī)上的串行通信端口(RS232)是標(biāo)準(zhǔn)配置，用途上則以連接調(diào)制解調(diào)器(Modem)作通信傳輸，尤其是因特網(wǎng)成為潮流后，接上因特網(wǎng)取得數(shù)據(jù)是相當(dāng)重要的一個(gè)收集方法，最為常見(jiàn)。其程序框圖如圖62所示。它對(duì)一點(diǎn)數(shù)據(jù)連續(xù)采用多次，然后計(jì)算其平均值，以平均值作為該點(diǎn)的采樣結(jié)果。它是將所有采集到的數(shù)據(jù)值平方之后相加，然后除以數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，再取該平均值的平方根，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如式（61）所示： （61）式中：N為數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，xi為各次數(shù)據(jù)值。而在統(tǒng)計(jì)學(xué)中，取平均是最常用的改進(jìn)期望值的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。其設(shè)計(jì)流程圖如下圖61所示。 //開(kāi)串口中斷 } 報(bào)警子程序設(shè)計(jì)當(dāng)溫濕度不在設(shè)定值區(qū)間的時(shí)候就要發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這樣可以起到提示的作用，首先要給上下限的值，這樣就可以進(jìn)行比較，然后經(jīng)過(guò)判斷語(yǔ)句判斷是否在設(shè)定的區(qū)間，當(dāng)不在設(shè)定的區(qū)間是就發(fā)出報(bào)警信號(hào)，一直進(jìn)行循環(huán)判斷，設(shè)計(jì)流程圖如下圖53所示。 EA=1。 //串口中斷打開(kāi) SM0=0。 TR1=1。 //定時(shí)器1工作方式為方式1 TH1=0xfd。有以上的分析可得程序讀寫時(shí)序流程圖如圖52所示：圖52 讀寫時(shí)序流程圖 上、下位機(jī)數(shù)據(jù)通信子程序設(shè)計(jì)上位機(jī)和下位機(jī)的通訊主要通過(guò)RS232，來(lái)進(jìn)行通訊的，在本次的設(shè)計(jì)里，由于要單片機(jī)向上位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，因此要設(shè)計(jì)發(fā)送數(shù)據(jù)子程序，因此要設(shè)置串口的工作方式，這次設(shè)計(jì)采用了串口工作方式1，由于串口工作方式1的波特率是由定時(shí)器控制的，因此還要有定時(shí)器程序，產(chǎn)生需要的波特率來(lái)控制串口的功能工作方式。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。DS18B20有嚴(yán)格的通信協(xié)議來(lái)保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。MAX232的接口電路如圖44所示。供內(nèi)部電壓變換之需。MAX232芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，可以把輸入的+5V電源變換成RS232C輸出電平所需177。利用RS232接口中的RD、TD、GND（信號(hào)地）三線來(lái)完成雙工通信。TTL電平的邏輯“1”和邏輯“0”，而串行通訊接口RS232C采用負(fù)邏輯，即邏輯“1”為－5～－15V，邏輯“0”為5～15V，二者的電氣規(guī)范不一致，因此要完成單片機(jī)與PC機(jī)的數(shù)據(jù)通訊，必須對(duì)單片機(jī)輸出的TTL電平進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。STC89S52單片機(jī)內(nèi)提供了一個(gè)全雙工的串行口。目前利用單片機(jī)開(kāi)發(fā)的各種監(jiān)控設(shè)備大多都需要與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。圖43濕度采集電路 單片機(jī)與PC的串行通信電路串行通訊是數(shù)據(jù)通訊的主要方式之一。這樣周而復(fù)始的進(jìn)行充、放電，形成了振蕩。然后C開(kāi)始放電，放電回路為C→R2→D→內(nèi)部放電管腳。通電后,電源沿著Uc→R4→R2→C對(duì)HS1101充電。輸出的頻率信號(hào)可送至數(shù)字頻率計(jì)或檢測(cè)系統(tǒng)，經(jīng)整理后送顯示。輸出頻率范圍是73516033Hz，所對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度為0～100％。利用一片CMOS定時(shí)器TLC555。表46指令設(shè)置指令碼功能80H+地址碼（027H，40H67H）設(shè)置數(shù)據(jù)地址指針01H顯示清屏： 2所有顯示清零02H顯示回車： 溫度采樣原理及電路利用DS18B20溫度傳感器進(jìn)行溫度采樣．[11]它用單總線協(xié)議和單片機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊．單總線協(xié)議是采用單根信號(hào)線，既可傳輸時(shí)鐘，又能傳數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，因而這種單總線技術(shù)具有線路簡(jiǎn)單． 溫度采樣電路如下圖42所示。 表45 顯示設(shè)置指令碼功能00111000設(shè)置162顯示，57點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口00000DCBD=1 開(kāi)顯示；D=0 關(guān)顯示C=1 顯示光標(biāo)；C=0 不顯示光標(biāo)B=1 光標(biāo)閃爍；B=0 光標(biāo)不顯示000001NSN=1 當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針加一，且光標(biāo)加一N=0 當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針減一，且光標(biāo)減一S=1 當(dāng)寫一個(gè)字符，整屏顯示左移（N=1）或右移（N=0），以得到光標(biāo)不移動(dòng)而屏幕移動(dòng)的效果。表43 主要參數(shù)顯示容量16X2字符芯片工作電壓工作電流（）模塊最佳工作電壓字符尺寸（WXH）mm。濕度與頻率的典型值如表42所示。HS1101為電容傳感器，在電路構(gòu)成中等效于一個(gè)電容器件，其電容量隨著所測(cè)空氣濕度的增大而增大。%RH，響應(yīng)時(shí)間10s（33%—76%HR，流速1m/Sec），線性度177。在需要濕度補(bǔ)償?shù)膱?chǎng)合他也可以得到很大的應(yīng)用。[5]濕度傳感器 HS1101/HS1100 基于獨(dú)特工藝設(shè)計(jì)的電容元件，這些相對(duì)濕度傳感器可以大批量生產(chǎn)。33Vdd可選Vdd引腳。其引腳說(shuō)明如下表41所示。（7）告警搜索命令可識(shí)別和定位那些超過(guò)報(bào)警限制的DS18B20；（8）支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。℃。新一代的DS18B20體積更小，更經(jīng)濟(jì)、更靈活，而其由于芯片輸出的是數(shù)字信號(hào)，省去外部A/D轉(zhuǎn)換，簡(jiǎn)化硬件電路。溫度傳感器很多，可分為模擬溫度傳感器和數(shù)字溫度傳感器[8]。其主要的性能參數(shù)： （1）與MCS51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。工作框圖如圖41所示。設(shè)計(jì)的目標(biāo)是上位機(jī)的監(jiān)測(cè)程序需利用LabVIEW設(shè)計(jì)，包括溫濕度測(cè)量數(shù)據(jù)、曲線實(shí)時(shí)顯示，報(bào)警指示，上下限設(shè)定、數(shù)據(jù)分析判斷和下位機(jī)通信，同時(shí)，系統(tǒng)提供歷史數(shù)據(jù)回讀、歷史數(shù)據(jù)打印功能，以便用戶查看系統(tǒng)的歷史狀態(tài)；單片機(jī)部分需要編制測(cè)量、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、濾波、標(biāo)度變換、通信、顯示、報(bào)警、控制等程序。程序?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)。數(shù)據(jù)采集模塊利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度實(shí)時(shí)采集、濕度實(shí)時(shí)采集、電路狀態(tài)信號(hào)采集及數(shù)據(jù)預(yù)處理；數(shù)據(jù)傳輸模塊將檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)I/O接口為計(jì)算機(jī)與外部數(shù)據(jù)連接的硬件支持。如果工作不再設(shè)定值之內(nèi)，將會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，在前面板將會(huì)有報(bào)警信號(hào)提示，同時(shí)在下位機(jī)將會(huì)有報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電路控制風(fēng)扇和加熱器工作，使庫(kù)房的溫濕度能夠工作在我們?cè)O(shè)定的理想狀態(tài)。而且設(shè)計(jì)起來(lái)比較方便，因?yàn)長(zhǎng)abVIEW都是圖形化的程序，設(shè)計(jì)程序的時(shí)候比較直觀，而且易懂，設(shè)計(jì)起來(lái)比較容易，在它的前面板上就直接可以看到數(shù)據(jù)的變化過(guò)程。 第三章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)庫(kù)房溫濕度控制在國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)比較多，很多都是直接采用單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，所有的數(shù)據(jù)處理都是有單片機(jī)來(lái)處理，這樣就會(huì)增加單片機(jī)的負(fù)擔(dān)。 靈活的儀器將LabVIEW與一般的數(shù)據(jù)采集加以組合，可以設(shè)計(jì)出更靈活的虛擬儀器。 LabVIEW提供了先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。接口板用于上層的VI調(diào)用該VI。LabVIEW環(huán)境下開(kāi)發(fā)的程序稱為虛擬儀器VI[1]。一個(gè)VI用在其他VI中，稱為subVI，subVI在調(diào)用它的程序中同樣是以一個(gè)圖標(biāo)的形式出現(xiàn)的。用LabVIEW編制出的圖形化VI是分層次和模塊化的。前面板接收來(lái)自方框圖的指令。LabVIEW的核心是VI。用LabVIEW編程無(wú)需具備太多編程經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)長(zhǎng)abVIEW使用的都是測(cè)試工程師熟悉的術(shù)語(yǔ)和圖標(biāo)，如各種按鈕、開(kāi)關(guān)、波形圖等，界面非常直觀形象。 LabVIEW概述LabVIEW的最大特色是采用編譯型圖形化編程語(yǔ)言——G語(yǔ)言，它與C、pascal、Basic等傳統(tǒng)語(yǔ)言有著相似之處，如：相似的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)流控制系統(tǒng)、程序調(diào)試工具，以及模塊化的編程特點(diǎn)。虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較如下表21。虛擬儀