基于單片機at89c52與rs485的遠程數據采集系統的設計-資料下載頁

【導讀】2數據采集系統的硬件設計··············································&

　　

【正文】 性來確定緩沖區中是否已有需要數目的字符。該屬性在從輸出格式為定長數據的機器讀取數據時非常有用。 InputMode 常數 語法： 常數值描述 ： InputModeText0（缺省）通過 Input 屬性以文本方式取回數據 ； InputModeBinary1 通過 Input 屬性以二進制方式檢取回數據。 OnComm常數 。 常數值描述 如下： EvSend： 發送事件 ； EvReceive： 接收事件 ； EvCTS： cleartosend 線變化 ； EvDSR： dataset ready 線變化 ； EvCD： carrier detect 線變化 ； EvRing： 振鈴檢測 ； EvEOF： 文件結束。 PC 人機界面 設計 PC 機采用 Visual Basic(簡稱 VB)編程 ， 在標準串口通信方面 應用通信控件 MSComm。 MSComm 控件的使用方法如下： (1) MSComm控件的加入。 圖 16 在 常規設計器中加入 MSComm 控件 在 默認的控件工具欄中沒有 MSComm 控件，因此首先要把它加入到工具欄中。在 VB 運行后選擇“工程 /部件”選項卡或在常用工具欄中點右鍵選擇“部件”，然后在彈出的部件中把“ Microsoft Comm Control ”復選框 選中 ，如 圖 16。 (2) 在 的 ()函數中對 MSComm 作如下設置，以初始化串口。 = =”, , , ” =256 =256 = ComInputModeBinary =1 =1 =True =True =True (3) 利用 做出的通信界面如圖 18 所示 。 圖 18 利用 做出的通信界面 該界面由兩個 frame（框 架 ）構成，在 中，它們的 Caption（標題）屬性分別設置成“串口配置”和“溫度測量”，在“串口配置”框圖中可以分別對串口、波特率、奇偶檢驗位、數據位和 停止位分別進行設置。在設置好這些屬性后，就可以在“溫度測量”框圖中點擊相應的命令按鈕來操作。顯然，從上圖可以看出，利用 做出來的測溫系統的人機界面 顯得 十分直觀和簡單。 在程序開始運行時要進行初始化，這里主要是對串口的初始化，如對波特率、校驗位、數據位和停止位進行設置，當然，還要指定打開 的 是哪個串口等等 。 如界面示出的那樣，要想在界面上顯示 PC 機接收到溫度數據，就少不了對數據進行處理的程序等。因此 PC 機端的軟件設計流程如圖 19所示， PC 機的界面源程序見附錄 4。 初 始 化等 待 控 制 命 令打 開 串 口 接 收 數 據在 P C 機 上 進 行 顯示 等 數 據 處 理收 完 數 據 ？返 回 正 確 信 息 ？否否是是 圖 19 PC 機上的軟件設計流程圖 4 系統調試 與分析 單片機中測溫顯示模塊的調試 系統調試以程序為主。硬件調試比較簡單，先檢查電路的焊接是否正確， 再 用萬用表測試或通電檢測。軟件調試可以先編寫顯示程序并進行原件的正確性檢查， 再 分別進行主函數、 DS18B20 復位函數、DS18B20 讀、寫字節函數、溫度轉換及顯示函數等。性能測試可用已有的成品溫度計來同時測量比較。 DS18B20 的精度很高，誤差指標可以限制在177。 度以內。 串口通信調試 在調試單片機的串行口時，采用這樣的思想 ：即單片機的串行口發送、接收程序設計成每收到字節立即發送出去，這樣在和 PC 機相連后， PC 機鍵入的字符回顯在它的屏幕上。這就能證明單片機的發送和接收都正常 。當然也可以把系統的各部分完全連接起，運行一下看，采用發現問題就對該部分進行分析的方法測試，另外，在系統的上位 機和下位機的連接時，在測試階段完全可以先不用 RS485 總線，即單片機的串口通過 232 轉換后直接與 PC 相連，然后再接下總線，測試遠程情況下通信的質量。 PC 串口的調試可以采用專門的串口調試程序檢測軟件所發送的控制指令是否 正確 。使用 Windows 自帶的 “超級終端”軟件進行串口的調試 也是可以的， 在 Windows 下，選擇“開始”菜單中的“附件”，從“附件”菜單中選擇“通訊”項，在“通信”中選擇“超級終端”，啟動“超級終端”后在如圖 20 界面中配置相關的波特率、數據格式等設置。 圖 20 超級終端的設置 如 只有一臺計算機，可將串口 1 的 2 和 3 管腳短接，如圖 21。 在用戶控制軟件和超級終端中都選擇 COM1 口作為通信的串口。此時，COM1 的 3 管腳發送控制指令而通過 2 管腳將控制指令傳輸到超級終端。用戶也可使用同一計算機上的不同串口，如使用 COM1 和 COM2互連，連接方式如 圖 22 所示： COM口COM1COM2123456789123456789543219876 1COM254319876 圖 21 對同一 COM 口 的 調試 圖 22 COM1 和 COM2 互連的連接方式 一般來說，用 創建生成的應用程序，如果能在 VB 中正常運行，那么在單獨運行時也不可能出錯，因為 VB 的編程界面和效率是很不錯的，這是很多程序員認可的。 結果分析 在調試好 各個模塊后，將 下位機測試端 的溫度 采集器、串口通信及 485 總線及與 PC 機的串口連接起來， 形成 一個整體的遠程溫度測試系統。在測試溫度采集系統的性能中，為了形成比較，在恒溫箱中放入一個普通水銀溫度計（量程范圍是 5℃ ~105，分度為 ℃） 和DS18B20 溫度傳感器進行測量。在 PC 機運行程序后，在 PC 機 端 接收到的 溫度 數據如表 8 所示 。 表 8 兩種溫度計的溫度值 恒溫箱溫度 （℃） 普通水銀溫度計 （℃） DS18B20 溫度傳感器（℃） 91 表中同時給出了普通水銀溫度計所測的溫度值，從中不難看出采用 DS18B20 時所測的溫度值相對來說是很精確的。 5 結束語 本文論述 了一種 實現遠程溫度采集的方法，在系統中利用單片機AT89C52 作為下位機， PC 機作為上位機。通過 AT89C52 控制 DS18B20數字式溫度采集器，利用 RS485 總線和串行通信實現數 據 的長距離傳輸，傳輸電平經過 232 轉換后再上傳到上位機 。 對于日常生活及工農業生產等 諸多的領域中，都 可能 要用到溫度采集器，采用本文 設計 可實現這種功能，就其采樣頻率和分辨率來說是屬于中速類型，適合對數據采樣頻率要求不是特別高的應用場合。 如在此系統上稍加改進 ， 如加 上 能實現 PC 機對采集現場的溫度進行加溫和降溫等處理的 智能監控操作，系統將會有 更 廣泛 的 應用。 基于串行協議和 RS485 總線的溫度采集系統中， RS485 總線的通信距離可以達到 1000 米左右；在此通信距離下，串行通信的速率最高可以達到 9600bit/s。本文論述的系統單片機的晶振采用的是 12M的，為了減小單片機串行通信中波特率的初始值誤 差，只 好 采用4800bit/s 的波特率。 此外， 在本 設計 存在的一些 有待改進的方面 ：溫度測量的精度不高、溫度測量的范圍不大、系統功耗過大等。 可通過選用功耗低的控制芯片等方法來處理。 參考文獻 [1] 李光飛 ,李良兒 ,樓然苗等 .單片機 C 程序設計實例指導 .北京 : 北京航空航天大學出版社， 2020： 4751 [2] 梅麗鳳，王艷秋，汪毓鐸，張軍 . 單片機原理與接口技術 (修訂本 ). 北京 : 清華大學出版社；北京交通大學出版社， 2020： 329340 [3] 劉軍 .單片機原理與接口技術 .上海：華東理工大學出版社 .2020：8892 [4] 毛德平，凌有濤 .一種基于 RS 485 總線的溫度、濕度測控系統 .安徽工程科技學院， 2020： 168170 [5] 胡漢才 .單片機原理及其接口技術 .第一版 .北京：清華大學出版社，2020:424479 [6] 葉帆工作室 . [7] 求是科技 .單片機典型模塊設計實例導航 .北京 :人民郵電出版社 ,2020:418420 [8] 龔健偉技術 (串口通信技術 ). [9] 凌陽科技教育推廣中心 . [10] 凌陽科技教育推廣中心 . ?boardid=32amp。star=1amp。replyid=83401amp。id=19223amp。skin=0amp。page=1 [11] 倪繼烈，劉新民 .微機原理與接口技術 .成都：電子科技大學出版社， 2020： 230239 [12] 馬忠梅 .單片機的 c語言應用程序設計 .第一版 .北京：北京航空航天大學出版社， 1997： 126144 [13] 彭為，黃科，雷道仲 .單片機典型系統設計實例精講 .北京：電子工業出版社， 2020： 116134 [14] 李勇平 .中文 Visual Basic 案例教程 .北京 :北京希望電子出版社 .2020： 177213 [15] 求是科技 .Visual Basic 串口通信工程開發實例導航 .北京 :人民郵電出版社 .2020： 452 [16] andyzx 的開發日記 . 致 謝 深深 感 謝 黃老師對本篇論文 思路 的 提出 、 發展進度以及論文要解決的問題等給出了很有幫助的建議， 感謝您 對論文 一而再，再而三的完善做出詳細和負責的指 導 ，同時， 黃老師指導我論文時嚴謹的治學態度以及他那博大精深的學識也讓我深深佩服。 同時也感謝 在論文完善過程中 熱心幫助過我的 李老師及其他老師和同學 。 感謝答辯委員會的所有 老師在百忙之中對論文的審閱、指正 。 此外，我深深地感謝我的家人， 是他們給予了我學習和深造的機會。 再次感 謝您 們的幫助， 沒有你們的幫助，完成這篇論文將會有更大的難度。 附錄 1 系統的整體硬件電路 V C CQ 29 0 1 2R 94 . 7 KR 1 04 . 7 KR 1 24 . 7 KR 1 14 . 7 KQ 39 0 1 2Q 49 0 1 2Q 59 0 1 2A T 8 9 C 5 2P 1 . 0 V C CP 1 . 1 P 0 . 7P 1 . 2 P 0 . 6P 1 . 3 P 0 . 5P 1 . 4 P 0 . 4P 1 . 5 P 0 . 3P 1 . 6 P 0 . 2P 1 . 7 P 0 . 1R S T P 0 . 0P 3 . 0 / R X D / E AP 3 . 1 / T X D A L E P 3 . 2 / I N T 0 P S E N P 3 . 3 / I N T 1 P 2 . 7P 3 . 4 / T 0 P 2 . 6 P 3 . 5 / T 1 P 2 . 5P 3 . 6 / W R P 2 . 4P 3 . 7 / R D P 2 . 3X T A L 2 P 2 . 2X T A L 1 P 2 . 1V S S P 2 . 0V c c 1 a f V c c 2 V c c 3 bedd p c g V c c 4J 1V C CV C CR s tR 1 31 0 KC 71 0 u fR 1 44 . 7 KV C CD E/ R EV C CD 1I N 4 1 4 8D 2I N 4 1 4 8D 35 . 1 VC 21 0 4C 11 0 4C 31 0 4C 41 0 4C 51 0 4C 61 0 4R 21 2 KR 11 0 0R 31 0 KR 41 0 KR 51 0 KR 61 0 KV C CV C CV C CABV C CR O1/ R E23D E4D IG N DABV C C5678M A X 4 8 5BAR 71 2 0 ΩV C CR S 4 8 5 總 線R 81 2 0 ΩR O1/ R E23D E4D IG N DABV C C5678M A X 4 8 5D IR OJ 3V D D C 1 +V C C C 1 T 1 O U T T 1 I N T 2 I NR 1 I NT 2 O U T R 1 O U TR 2 I N R 2 O U T C 2 +V E EG N D C 2 2 131 11 29451 61 41 37861 51 0M A X 2 3 2123456789R S 2 3 2D B 9 接 口C 83 0 p fC 93 0 p f1 2 MJ3R 1 5 ~ R 2 25 1 0V C C5 VD CJ 1V 1 V 2 V 3 V 4V 1V 2V 3V 43D S 1