《毕业设计单片机多机通讯在家居系统中的应用》.doc

毕 业 设 计 题目 单片机多机通讯在家居系统中的应用 系别 专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期 设计任务书 设计题目： 单片机多机通讯在家居系统中的应用 设计要求： 1. 在四个居室中分别设有温度传感器模块和湿度传感器模块，利用主从式多机通讯结构，采用一片主机（上位机）和四个从机（下位机），以上位机对下位机进行互相控制，可以对灯光的控制，而且下位机能做到本地控制。 2. 设置四组数码管显示各个居室的湿度和温度环境数值，以及灯光的开、关，兼微调的显示。 3. 当四个居室中环境参数值超出系统设定的值时，系统就会报警。否则，系统恢复原设定值，继续正常运行。 设计进度要求： 第十一周：查阅资料，与指导教师进行交流，确定毕业设计题目和内容。 第十二周：进行资料查阅（去图书馆借相关资料书和上网下载有关资料）。 第十三周：根据资料设计计算。 第十四周：根据资料写程序以及画框图，找指导教师检查、指导，保证设计内容的正确性。 第十五周：整理完善设计内容、按照毕业设计规范进行设计报告的撰写。 第十六周：最终确定设计论文，打印装订，准备毕业答辩和指导教师评阅等。 指导教师（签名）： 摘　　要 本系统利用多片MCU组成了一个简单、安全、智能化的居室环境监控网络,具有性能好、可靠性高、通讯硬件接口简单、检测精度高、操作简单的优点。本系统采用主从式多机通讯网络结构,以RS-485总线标准进行多机通讯,具有很高的抗干扰能力、成本低、实现比较简单的特点。各居室的温度、湿度以及灯的状态均可以集中到上位机显示。设有温度、湿度的上下限报警,提示环境已不适合居住。另外上位机还能对各室的日光灯及白炽灯进行开、关以及微调控制。 本文的主要工作为设计硬件和软件。分别介绍了温度测量传感器、湿度传感器、A\D转换器的功能和选择使用情况,及一些微控制器的性能和参数。软件部分主要介绍设计思想及程序流程,并给出了部分程序清单。 关键词： 居室，湿度，温度，RS—485，单片机多机通讯 目 录 摘　　要 II 1 系统简介 1 1.1 主要性能参数 1 1.2 主要功能 1 2 系统设计方案的选择及论证 3 2.1 设计思想 3 2.2 系统结构框图 3 2.3 灯光控制模块 4 2.4 温度检测模块 6 2.5 湿度检测模块 7 2.6 A/D转换模块 11 2.7 通讯模块 14 2.8 控制模块 16 2.9 上位机外围接口设计 17 2.10 系统电源的设计 20 3 系统设计的部分计算 21 3.1温度模块放大倍数计算 21 3.2湿度检测模块的计算 21 3.3 LED数码显示器限流电阻计算 22 3.4蜂鸣器限流电阻计算 22 4 系统软件的设计 23 4.1 灯光的设计 23 4.2 上位机程序设计 24 4.3 下位机程序设计 26 5 系统调试 28 结 论 29 致 谢 30 参考文献 31 附 录A 32 1 系统简介 本系统采用模块化设计思想,主从式设计结构,监控4个居室的环境参量(包括温度、湿度及对居室灯光的控制) 。系统采用一片AT89C51作为上位机,向下传送位机发送控制命令和数据及接收下位机传送过来的数据,并采用4位数码管显示各居室的温度值和相对湿度值，以及居室内灯的显示。该系统共设有5个按键(包括复位键、进入键、返回键、上调键和下调键) 。另外数码管还兼有辅助显示功能,以节省键盘。下位机采用AT89C2051单片机检测各居室的温度和湿度,并对这些参数进行调节控制;采用MICROCHIP公司的PIC12C508A控制各居室的日光灯和白炽灯的亮度。4片AT89C2051单片机与主机之间采用RS-485总线标准进行通讯,分别安装在各个居室,与主机的通讯地址为01H、02H、03H、04H。 1.1 主要性能参数 1.工作电压： AC220V±10% 2.