【正文】 通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送并將數(shù)據(jù)在 PC機(jī)上顯示及存儲(chǔ)，完成單機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 前言 ............................................................................................................................................ 4 1 總體方案設(shè)計(jì) ...................................................................................................................... 5 方案論證 ................................................................................................................... 5 傳感器 ............................................................................................................ 5 主控部分 ........................................................................................................ 5 2 硬件電路的設(shè)計(jì) .................................................................................................................. 6 電源電路 ................................................................................................................... 6 溫度采集電路 ........................................................................................................... 7 DS18B20 簡(jiǎn)介 ................................................................................................. 7 電路設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 9 無(wú)線傳輸電路模塊 ...................................................................................... 10 3 無(wú)線發(fā)送與接收電路 ........................................................................................................ 11 無(wú)線發(fā)送電路 ......................................................................................................... 11 無(wú)線接收模塊 ......................................................................................................... 11 4 顯示電路 ............................................................................................................................ 12 字符型液晶顯示模塊 ............................................................................................. 12 字符型液晶顯示模塊引腳 ..................................................................................... 13 字符型液晶顯示模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu) ............................................................................. 13 5 單片機(jī) AT89S52 ................................................................................................................. 14 AT89S52 簡(jiǎn)介 .......................................................................................................... 14 AT89S52 引腳說(shuō)明 .................................................................................................. 15 6 軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................................................ 17 系統(tǒng)概述 ................................................................................................................. 17 程序設(shè)計(jì)流程圖 ..................................................................................................... 17 溫度傳感器多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集 ..................................................................................... 18 7 調(diào)試及結(jié)果 ........................................................................................................................ 18 測(cè)試環(huán)境及工具 ..................................................................................................... 18 測(cè)試方法 ................................................................................................................. 18 測(cè)試結(jié)果分析 ......................................................................................................... 18 8 總結(jié) .................................................................................................................................... 19 附錄 1： 電路原理總圖 ......................................................................................................... 20 附錄 2： 發(fā)射部分主程序 ..................................................................................................... 20 附錄 3： 接收部分主程序 ..................................................................................................... 26 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 31 XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué)生： XX 指導(dǎo)教師： XX 內(nèi)容摘要 ： 由于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來(lái)越寬、所涉及到的測(cè)量信號(hào)和信號(hào)源的類型越來(lái)越多、對(duì)測(cè)量的要求也越來(lái)越高，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在已有不少數(shù)據(jù)測(cè)量和 采集的系統(tǒng)，但很多系統(tǒng)存在功能單一、采集通道少、采集速率低、操作復(fù)雜，并且對(duì)測(cè)試環(huán)境要求較高等問(wèn)題。人們需要一種應(yīng)用范圍廣、性價(jià)比高的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由將來(lái)自傳感器的信號(hào)通過(guò)放大、線性化、濾波、同步采樣保持等處理后，輸入 A／ D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后由單片機(jī)采集 ，然后利用單片機(jī)與 PC 機(jī)的通信將數(shù)據(jù)送到 PC 機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、后期處理與顯示，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)大、顯示直觀、界面友好、性價(jià)比高、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、儀器、儀表、機(jī)電一體化、智能家居等諸多領(lǐng)域。我們已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的信息時(shí)代，測(cè)量技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)的 主流，廣泛地深入到應(yīng)用工程的各個(gè)領(lǐng)域。伴隨工業(yè)科技、農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，溫度測(cè)量需求越來(lái)越多，也越來(lái)越重要。這時(shí)就要采用無(wú)線方式對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集?？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)量幾十個(gè)點(diǎn)以上。 本設(shè)計(jì)是以 Atmel 公司的 AT89S51 單片機(jī)作為控制核心，提出以 DS18B20 的單總線分布式溫度采集與控制系統(tǒng)。控制器通過(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。 因?yàn)?采用微型機(jī)進(jìn)行溫度檢測(cè)、數(shù)字顯示、信息存儲(chǔ)及實(shí)時(shí)控制，對(duì)于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源等都有重要的作用 ，并且 溫度參數(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的重要性， 所以溫度 測(cè)量系統(tǒng) 的精確度和智能化一直受到企業(yè)的重視。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。因此前景是相當(dāng)?shù)目捎^。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。 所以多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于兩部分：溫度傳感器的選擇和主控單元的設(shè)計(jì)。 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。 但這些芯片輸出的都是模擬信號(hào) ， 必須經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換后才能送給計(jì)算機(jī) ， 這樣就使得測(cè)溫裝置的結(jié) 構(gòu)較復(fù)雜 。 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。便于單片機(jī)處理及控制，省去傳統(tǒng)的測(cè)溫方法的很多外圍電路。在 0~100 攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于 1攝氏度。這樣 ， 測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單 ， 體積也不大 ， 且由于 AT89S52 可以帶多個(gè)DSB1820， 因此可以非常容易實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量 。 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)。而且，集成塊的使用，有效地避免外界的干擾，提高測(cè)量電路的精確度。本方案應(yīng)用這一溫度芯片，也是順應(yīng)這一趨勢(shì)。單片機(jī)軟件編程的自由度大，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制。既可以單獨(dú)對(duì)多 DS18B20 控制工作，還可以與 PC 機(jī)通信 .運(yùn)用主從分布式思想，由一臺(tái)上位機(jī)XXX 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 （ 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。 方案二：使用 MSP430 作控制器， 德州儀器 (TI) 的超低功率 16 位 RISC 混合信號(hào)處理器 MSP430 產(chǎn)品系列為電池供電測(cè)量應(yīng)用提供了最終解決方案。 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