【正文】 其中標(biāo)號(hào)IN和OUT都是針對(duì)MAX232本身而言，即OUT腳接的是PC機(jī)或者單片機(jī)的RXD腳，同理IN腳接的是PC機(jī)或單片機(jī)的TXD腳利用此性質(zhì)可以很容易實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)的連接。主要特點(diǎn) 單5V電源工作LinBiCMOSTM工藝技術(shù)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器及兩個(gè)接收器 177。該器件符合TIA/EIA232F標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)接收器將TIA/EIA232F電平轉(zhuǎn)換成5VTTL/CMOS電平。 表1 九針串口管腳定義 電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232MAX232是由德州儀器公司（TI）推出的一款兼容RS232標(biāo)準(zhǔn)的芯片。由于MCS51系列單片機(jī)本身有一個(gè)全雙工的串行接口，因此該系列單片機(jī)用RS232C串行接口總線非常方便。RS232C主要用來(lái)定義計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一些數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備（DCE）之間的電氣性能。RS232是用正負(fù)電壓來(lái)表示邏輯狀態(tài)，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送器典型的工作電壓是5V—15V和5V15V,接收數(shù)據(jù)時(shí)，接受器典型工作電壓是+3V +12V和3V 12V。其中9針串口引腳定義如表3所示，其中引腳2和引腳3分別為數(shù)據(jù)接收和發(fā)送端，這與單片機(jī)的RXD和TXD相類似，數(shù)據(jù)都是一位接著一位的發(fā)送。RS232采用不平衡傳輸方式，即所謂單端通信。其中九針D形串口如圖2所示 。由于CPU與接口之間按并行方式傳輸，接口與外設(shè)之間按串行方式傳輸，因此，在串口接口中，要由接收移位寄存器把串口方式轉(zhuǎn)換為并行方式，由發(fā)送移位寄存器把并行方式轉(zhuǎn)換成串行方式。 PC機(jī)串口臺(tái)式計(jì)算機(jī)一般至少帶有兩個(gè)串行口COM1和COM2，串行口不同于并行口之處在于它的數(shù)據(jù)和控制信息是一位接一位串行地傳送下午，這樣，雖然速度會(huì)慢一些，但傳送距離較并行口更長(zhǎng)，因此對(duì)于距離較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)通信應(yīng)該使用串行接口。c. 以單片機(jī)為核心的下位機(jī)系統(tǒng)主要作用是采集房間內(nèi)的溫度，供單片機(jī)來(lái)讀取并保存，當(dāng)上位機(jī)通知該下位機(jī)發(fā)送溫度時(shí)，單片機(jī)調(diào)用串口發(fā)送函數(shù)，將當(dāng)前溫度發(fā)送給上位機(jī)。 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)框圖如圖1所示 圖1 系統(tǒng)框圖模塊說(shuō)明：a. PC機(jī)為普通的帶有串口的臺(tái)式機(jī)，作用為：在其Windows界面上創(chuàng)建一個(gè)人機(jī)界面，控制每臺(tái)空調(diào)的工作并且實(shí)時(shí)監(jiān)控。2 硬件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)主要是針對(duì)數(shù)據(jù)采集與通信進(jìn)行研究，故硬件電路比較少，上位機(jī)只需一臺(tái)普通的PC機(jī)，下位機(jī)采用常用的AT89S51，中間僅僅只需一片MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片，與下位機(jī)相連的溫度采集模塊，采用的是單總線制的DS18B20，它與單片機(jī)之間連接只需一根I/O口線，因此大大節(jié)省了單片機(jī)的I/O口，方便單片機(jī)與控制空調(diào)的控制器連接。方案二: 采用PC機(jī)與單片機(jī)多機(jī)通信，由于PC機(jī)本身自帶有9針串口（如COM1,COM2），通過(guò)MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)RS232電平邏輯向TTL電平邏輯的雙向轉(zhuǎn)換就可以很方便的實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與下位單片機(jī)的串口通信，通過(guò)該芯片可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)十多米的通信距離的數(shù)據(jù)傳輸，若適當(dāng)降低傳輸速率，可增加其通信距離，因此對(duì)于一個(gè)企業(yè)里，完全可以通過(guò)一臺(tái)PC機(jī)，僅僅在一個(gè)人機(jī)交互界面上將所有房間的空調(diào)實(shí)行統(tǒng)一監(jiān)控與管理，取代人為對(duì)空調(diào)的任意控制，大大節(jié)約了電能。單片機(jī)本身帶有串口，可與單片機(jī)實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信，但由于作為主機(jī)那塊單片機(jī)需要管理與監(jiān)控多臺(tái)空調(diào)，對(duì)參數(shù)的設(shè)置以及實(shí)時(shí)監(jiān)控帶來(lái)了不便，沒(méi)有一個(gè)很好的人機(jī)交互界面，不利于管理員的操作，不具備人性化的特點(diǎn)。利用這種查詢方法可方便實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與多臺(tái)單片機(jī)的多機(jī)通信。利用此特性，在通信協(xié)議中，每臺(tái)下位單片機(jī)都規(guī)定一個(gè)明確的地址，PC機(jī)發(fā)送出一個(gè)數(shù)據(jù)（地址或命令）給下位機(jī)后等待下位機(jī)的反應(yīng)。這可很方便實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信（單片機(jī)通信方式3），但其復(fù)雜化和專業(yè)化程度高。在PC機(jī)Windows環(huán)境下實(shí)現(xiàn)串行通信一般有4種方法：底層匯編操作；用某些高級(jí)語(yǔ)言（如C、PASCAL）提供的庫(kù)函數(shù)；用Windows提供的API函數(shù)；用串行通信控件MSCOMM；這幾種方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，使用局限性也各不相同。上位PC機(jī)采用的是Visual Basic 語(yǔ)言和它的MSCOMM控件來(lái)實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的串口通信，能任意發(fā)送命令給下位機(jī)并且也可以接收下位機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)雙工通信。鑒于PC 機(jī)具有強(qiáng)大的監(jiān)控和管理功能,單片機(jī)則具有快速以及容易控制的特點(diǎn),在數(shù)據(jù)量不大、傳輸要求不高的情況下,傳輸距離要求不遠(yuǎn)的情況下一般都采用給PC 機(jī)配置的RS2232 標(biāo)準(zhǔn)串行接口(如COM1 ,COM2) 來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與PC 機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換，PC機(jī)可以與一片單片機(jī)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，也可與對(duì)片單片機(jī)實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信。這也是當(dāng)今市場(chǎng)比較熱門的技術(shù)，許多監(jiān)控系統(tǒng)都是基于PC機(jī)與單片機(jī)的串行通信來(lái)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)下位機(jī)的控制與監(jiān)控，管理員只需在監(jiān)控室的電腦上操作一個(gè)Windows環(huán)境下的人機(jī)界面就可以對(duì)所有要控制的設(shè)備進(jìn)行管理，這使得管理員的工作量大大減少，也提高了工作效率，更加具有現(xiàn)代化和人性化。隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展,在各種單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,如智能儀器儀表、各類手持設(shè)備、GPS接收器等,常常需要PC機(jī)與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換,即通信。國(guó)內(nèi)外研究狀況如今有的空調(diào)控制系統(tǒng)僅僅采用的是以單片機(jī)為主，采用鍵盤或遙控器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，外接報(bào)警等控制電路，不具備人性化，而且操作不方便，如果對(duì)多臺(tái)空調(diào)進(jìn)行控制更加顯得麻煩，增大了工作量。它既利用了單片機(jī)性價(jià)比高和面向控制等優(yōu)點(diǎn)，又結(jié)合PC機(jī)具有豐富的軟硬件資源，特別是非常友好的人機(jī)界面等特點(diǎn)。充分利用計(jì)算機(jī)豐富的軟硬件資源，大大突破了傳統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)在數(shù)據(jù)信號(hào)處理、顯示、傳送、存儲(chǔ)、打印等方面的限制。自從八十年代后期，PC機(jī)市場(chǎng)開始快速發(fā)展，越來(lái)越多的PC機(jī)應(yīng)用得到開發(fā)。然而這些空調(diào)都沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的管理和控制系統(tǒng)，比如在一個(gè)公司，員工下班后大部分人都不會(huì)主動(dòng)關(guān)閉空調(diào)就離開了工作房間，有些人特意將空調(diào)溫度設(shè)置的很低，因此造成大量的電能浪費(fèi)，本系統(tǒng)旨在使家電趨向高效，節(jié)能，智能化方向發(fā)展，大大減少個(gè)人人為的任意操作，使其具有統(tǒng)一規(guī)范的控制管理系統(tǒng)。更具科學(xué)性和實(shí)用性。該系統(tǒng)適合于大型企業(yè)，醫(yī)院等需要數(shù)量較多空調(diào)的場(chǎng)所。當(dāng)空調(diào)工作在制熱方式時(shí)，如果房間溫度高于人體適宜溫度，PC機(jī)將向該房間發(fā)送待機(jī)命令，相反則發(fā)送正常工作命令。單片機(jī)負(fù)責(zé)采集房間內(nèi)的溫度并將其發(fā)送給PC機(jī)。會(huì)議主持人： 記 錄 人： 年 月 日答辯小組意見評(píng)語(yǔ)：評(píng)定等級(jí)： 負(fù)責(zé)人（簽名）： 年 月 日系學(xué)位委員會(huì)意見評(píng)語(yǔ)：論文（設(shè)計(jì)）最終評(píng)定等級(jí)：負(fù)責(zé)人（簽名）： 系部（公章） 年 月 日校學(xué)位委員會(huì)意見評(píng)語(yǔ)：評(píng)定等級(jí)： 負(fù)責(zé)人（簽名）： 年 月 日緒論 22選題背景及目的 22國(guó)內(nèi)外研究狀況 22設(shè)計(jì)和研究方法 221 方案比較與論證 232 硬件設(shè)計(jì) 24 系統(tǒng)框圖 25 PC機(jī)串口 25 電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232 27 28 數(shù)字溫度傳感器DS18B20 283 軟件設(shè)計(jì) 29 串口通信控件MSCOMM 29 MSCOMM控件的常用屬性 30 30 31 31 31 31 31 計(jì)時(shí)器Timer控件 32 CommandButton控件 33 TextBox控件 34 單片機(jī)串口通信 36 51單片機(jī)串行口控制寄存器 36 串口工作模式 36 串口通信數(shù)據(jù)傳輸率 37 通信協(xié)議 37 DS18B20測(cè)溫程序 38 下位機(jī)通信程序流程 38 405. 人機(jī)交互界面 41結(jié)論 41參考文獻(xiàn) 43附錄A（上位機(jī)VB程序） 44附錄B(下位機(jī)C51程序) 47致謝 51 插圖索引圖1系統(tǒng)框圖 25圖2 九針D型串口 26圖3 MAX232芯片管腳及定義 28圖4 AT89S51復(fù)位電路 28圖5 DS18B20管腳圖 29圖6 下位機(jī)通信流程圖 39圖7 系統(tǒng)原理圖 40圖8 人機(jī)控制界面 41 附表索引表1 九針串口管腳定義 27表2 SCON寄存器比特位定義 36 基于PC機(jī)空調(diào)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的設(shè)計(jì)摘要 介紹了一種基于PC機(jī)空調(diào)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)采用的核心技術(shù)是PC機(jī)與單片機(jī)串口通信，PC機(jī)采用VB設(shè)計(jì)人機(jī)控制界面，管理員利用此界面實(shí)現(xiàn)對(duì)所有房間空調(diào)的控制與監(jiān)控。其次必須將以單片機(jī)為核心的控制器嵌入到空調(diào)里。所以通信雙方是通過(guò)Ascii碼來(lái)識(shí)別那些命令字。2． PC機(jī)與單片機(jī)之間的通信協(xié)議比如那些控制命令字，雙方是怎么樣識(shí)別的？答：首先PC機(jī)與單片機(jī)串口通信，數(shù)據(jù)的傳遞方式主要是兩種：Ascii碼形式和二進(jìn)制形式發(fā)送，前者適合于發(fā)送內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)量很少的場(chǎng)合，比如發(fā)送一些簡(jiǎn)單的命令字，后者適合傳輸數(shù)據(jù)量比較大的場(chǎng)合。5實(shí)評(píng)總分 成績(jī)等級(jí) 評(píng)閱教師評(píng)審意見： 評(píng)閱教師簽名： 說(shuō)明：評(píng)定成績(jī)分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個(gè)等級(jí)，實(shí)評(píng)總分90—100分記為優(yōu)秀，80—89分記為良好，70—79分記為中等，60—69分記為及格，60分以下記為不及格。用語(yǔ)、格式、圖表、數(shù)據(jù)、量和單位、各種資料引用規(guī)范化、符合標(biāo)準(zhǔn)。5寫作水平論點(diǎn)鮮明；論據(jù)充分；條理清晰；語(yǔ)言流暢。10外文應(yīng)用能力能閱讀、翻譯一定量的本專業(yè)外文資料、外文摘要和外文參考書目（特殊專業(yè)除外）體現(xiàn)一定的外語(yǔ)水平。10研究方案的設(shè)計(jì)能力整體思路清晰；研究方案合理可行。5能力水平40%查閱文獻(xiàn)資料能力能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，歸納總結(jié)本論文所涉及的有關(guān)研究狀況及成果。10理論意義或?qū)嶋H價(jià)值符合本學(xué)科的理論發(fā)展，有一定的學(xué)術(shù)意義；對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的應(yīng)用性研究中的某個(gè)理論或方法問(wèn)題進(jìn)行研究，具有一定的實(shí)際價(jià)值。5實(shí)評(píng)總分 成績(jī)等級(jí) 指導(dǎo)教師評(píng)審意見： 指導(dǎo)教師簽名： 說(shuō)明：評(píng)定成績(jī)分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個(gè)等級(jí)，實(shí)評(píng)總分90—100分記為優(yōu)秀，80—89分記為良好，70—79分記為中等，60—69分記為及格，60分以下記為不及格。用語(yǔ)、格式、圖表、數(shù)據(jù)、量和單位、各種資料引用規(guī)范化、符合標(biāo)準(zhǔn)。5寫作水平論點(diǎn)鮮明；論據(jù)充分；條理清晰；語(yǔ)言流暢。10外文應(yīng)用能力能閱讀、翻譯一定量的本專業(yè)外文資料、外文摘要和外文參考書目（特殊專業(yè)除外）體現(xiàn)一定的外語(yǔ)水平。10研究方案的設(shè)計(jì)能力整體思路清晰；研究方案合理可行。5能力水平40%查閱文獻(xiàn)資料能力能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，歸納總結(jié)本論文所涉及的有關(guān)研究狀況及成果。10理論意義或?qū)嶋H價(jià)值符合本學(xué)科的理論發(fā)展，有一定的學(xué)術(shù)意義；對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的應(yīng)用性研究中的某個(gè)理論或方法問(wèn)題進(jìn)行研究，具有一定的實(shí)際價(jià)值。更具科學(xué)性和實(shí)用性。該系統(tǒng)適合于大型企業(yè)，醫(yī)院等需要數(shù)量較多空調(diào)的場(chǎng)所。當(dāng)空調(diào)工作在制熱方式時(shí)，如果房間溫度高于人體適宜溫度，PC機(jī)將向該房間發(fā)送待機(jī)命令，相反則發(fā)送正常工作命令。單片機(jī)負(fù)責(zé)采集房間內(nèi)的溫度并將其發(fā)送給PC機(jī)。本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)審表論文題目基于PC機(jī)空調(diào)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的設(shè)計(jì)作者姓名所屬系、專業(yè)、年級(jí)指導(dǎo)教師姓名、職稱）字 數(shù)定稿日期中文摘要介紹了一種基于PC機(jī)空調(diào)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)采用的核心技術(shù)是PC機(jī)與單片機(jī)串口通信，PC機(jī)采用VB設(shè)計(jì)人機(jī)控制界面，管理員利用此界面實(shí)現(xiàn)對(duì)所有房間空調(diào)的控制與監(jiān)控。學(xué) 生 簽 名： 200 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 200 年 月 日指導(dǎo)內(nèi)容記錄(八)指導(dǎo)論文最終修訂的具體細(xì)節(jié)和論文中的附屬表格的填寫。學(xué) 生 簽 名： 200 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 200 年 月 日指導(dǎo)