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-在線瀏覽
2024-09-11 12:28本頁面
【正文】 傳感器 DS18B20，此傳感器，可以很容易直接讀取被測溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，電路簡單，精度高，軟硬件都以實(shí)現(xiàn)，而且使用單片機(jī)的接口便于系統(tǒng)的再擴(kuò)展 ，滿足設(shè)計(jì)要求 。 、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。因此，為了能夠同計(jì)算機(jī)借口或終端的 TTL 器件（如單片機(jī)）連接，必須在 RS232 與 TTL 電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換，變換電路選用芯片 2 個驅(qū)動器、 2 個接 收器和一個電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F 電平轉(zhuǎn)換成 5V TTL/CMOS 電平。 、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。 ②上位機(jī)程序設(shè)計(jì) 由單片機(jī)采集的實(shí)時溫度，經(jīng)過處理后通過 MAX232傳輸?shù)缴衔粰C(jī) PC，利用在 Visual C++ 的通信控件 Msm 屬性設(shè)置和事件響應(yīng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)串行通信，在上位機(jī)中，完成報(bào)警溫度設(shè)置、實(shí)時溫度數(shù)據(jù)顯示、曲線繪制 ,實(shí)時報(bào)警等功能。 XTAL1 為片內(nèi)振蕩電路的輸入電源和時鐘引腳 .VCC(40 腳 )GND(20 腳 )常壓為 +5V,低壓為 +。 XTAL2 為片內(nèi)振蕩電路的輸出端， 80C51 的時鐘有兩種方式，一種是片內(nèi)振蕩方式，需要在這兩個引腳接石英晶體和振蕩電容， 振蕩電容的值一般選擇為10P~~30P。 (3)RST(9 腳 )單片機(jī)的復(fù)位引腳。 51 單片機(jī) PO 口內(nèi)部沒有上拉電阻 ,為高阻狀態(tài)，所以不能正常的輸出高低電平，因此該組 I/O 口在使用的時候務(wù)必要接上拉電阻，一般我們采用接入 10K 的上拉電阻。每個口可以獨(dú)立操作控制 ,內(nèi)帶上拉電阻 ,這種接口輸 出沒有高阻狀態(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)行寫一操作 ,然后單片機(jī)內(nèi)部才可以正確讀出外部信號 ,也就是要使其先要有個準(zhǔn)備過程 ,所以才稱準(zhǔn)雙向口。 P2 口 (21 腳 ~~28 腳 )準(zhǔn)雙向 8 位 I/O 口 ,每個口都可以獨(dú)立操作控制 ,內(nèi)帶上拉電阻 ,與 P1 口相似。作為第二功能使用時 ,各引腳的定義如表 :值得強(qiáng)調(diào)的是 ,P3 口的每一個引腳均可以獨(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 引腳 第二功能 說明 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 定時器 /計(jì)數(shù)器 0外部輸入口 15 T1 定時器 /計(jì)數(shù)器 1外部輸入口 16 /WE 外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖 17 /RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖 單片機(jī)最小系統(tǒng) 其中： a、復(fù)位電路 單片機(jī)上電時，當(dāng)振蕩器正在運(yùn)行時，只要持續(xù)給出 RST 引腳連個機(jī)器周期的高電平，便可完成系統(tǒng)復(fù)位。系統(tǒng)采用上電自動復(fù)位，上電瞬間電容器上的電壓不能突變， RST 上的電壓是 Vcc 上的電壓與電容器上的電壓之差，因而 RST 上的電壓與 Vcc 上的電壓相同。電容 C 可取 10~33uF，電阻 R 可取 ~10kΩ 。 b、振蕩電路 XTAL1 腳和 XTAL2 腳分別構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入和輸出端，外接石英晶振或陶瓷晶振以及補(bǔ)償電容 C C2 選 47uF 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。 10pF；當(dāng)外接陶瓷振蕩器時，電容 C C2 選 47uF177。系統(tǒng)中，外接電 CC2 的大小會影響振蕩器頻率的穩(wěn)定度、起振時間及溫度 穩(wěn)定性。 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。 、顯示部分： 本系統(tǒng)采用三極管驅(qū)動四位一體共陽數(shù)碼管顯示溫度，數(shù)碼管有兩種顯示方式，即靜態(tài)顯示和動態(tài)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。缺點(diǎn)是硬件電路比較復(fù)雜，成本較高； 動態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。所謂動態(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暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時都在顯示。 本設(shè)計(jì)數(shù)碼管采用動態(tài)顯示。 當(dāng)溫度高于上限溫度時，蜂鳴器報(bào)警，ＬＥＤ燈亮，模擬啟動制冷器； 當(dāng)溫度低于下限溫度時，蜂鳴器報(bào)警，ＬＥＤ燈亮，模擬啟動制熱器。 其中，與蜂鳴器相連的輕觸開關(guān)斷開時，蜂鳴器停止報(bào)警，實(shí)現(xiàn)手動解除報(bào)警。 DS18B20 簡介 其兩種封裝如圖： 溫度傳感器的種類眾多，在應(yīng)用與高精度、高可靠性的場合時 DALLAS（達(dá)拉斯）公司生產(chǎn)的DS18B20 溫度傳感器當(dāng)仁不讓。對于我們普通的電子愛好者來說， DS18B20 的優(yōu)勢更是我們學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)和開發(fā)溫度相關(guān)的小產(chǎn)品的不二選擇。 DS18B20 的主要特征： 1. 全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出。 3. 最高 12 位分辨率，精度可達(dá)土 攝氏度。 5. 可 選 擇 寄 生 工 作 方 式 。C ~+125176。F ~+257176。 8. 64 位光刻 ROM ， 內(nèi) 置 產(chǎn) 品 序 列 號 ， 方 便 多 機(jī) 掛 接 。 DS18B20 芯 片 封 裝 結(jié) 構(gòu) ： DS18B20 引腳功能： 178。DQ 單 數(shù) 據(jù) 總 線 178。NC 空 引 腳 DS18B20 工作原理及應(yīng)用： DS18B20 的溫度檢測與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成于一個芯片之上，從而抗干擾力更強(qiáng)。在講解其工作流程之前我們有必要了解18B20 的內(nèi)部 存儲器 資 源。數(shù)據(jù) 在 出 產(chǎn) 時 設(shè) 置 不 由 用 戶 更 改 。 RAM 數(shù)據(jù)暫存器，用于內(nèi)部計(jì)算和數(shù)據(jù)存取，數(shù)據(jù)在掉電后丟失，
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