微机测控系统.doc

目录 1 引言 1 2 设计要求及内容 1 2.1设计要求 1 2.2 设计要求 1 3 整体设计 2 4 硬件设计 2 4.1 硬件电路工作原理 2 4.2 各元件介绍 2 4.3 硬件连接图及说明 8 5 软件设计 9 5.1 系统的主程序 9 5.2 系统中断程序 9 5.3 系统的总程序 9 6 调试与运行出现的问题 13 参考文献 14 1 引言 随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用，给人们生活带来了很多方便。在日常生活和工农业生产中，经常要用到温度检测和控制。单片机自问世以来，已成为主要的控制工具之一，具有处理能力强、运行速度快、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。 在现代测控系统中，由于PC机具有强大的数据处理能力和良好的用户交互界面，单片机具有较强的现场抗干扰能力及良好的性价比，因此以PC机为上位机实施用户控制和以单片机为下位机进行实时数据采集的分布式智能化控制系统无疑具有很好的应用前景。本文中单片机实现了温度检测，具有较好的实时性；PC机完成了数据显示、存储及统计分析，绘制了实时温度曲线，并对系统目前所处状况做出了评判。两者之间以串行口进行通信联络。 2.1设计要求 本课题要求设计一个微机测控系统，要求如下： 下位机要求： 1） 用A/D芯片进行温度采集2路温度(要求以一定周期巡回检测) 2） 温度测量范围为0-200oC,测量精度为±1oC 3） 当温度参数超限并失调时，能声音报警。 4） 能实现下位机与上位机的实时通讯； 上位机要求： 1） 能实现与下位机的通讯 2） 用VB搭建一个良好的界面 3） 能显示下位机采集到的2路温度的实时曲线 2.2 设计要求 硬件设计 (1)用滑动变阻器（代替温度传感器PT100），STC89C51、ADC0809、RS232或RS485、串口及相关电子元件设计完整的硬件电路，并焊接于万能板上； (2)完成相关程序的编写并调试。 2)软件设计 (1)用VB搭建良好的界面； (2)实时显示硬件电路采集到的2温度曲线 3)课程设计说明书 3 整体设计 4 硬件设计 4.1 硬件电路工作原理 把实际测量的温度和设定的上下限进行比较,来控制P0.0、P0.1、P0.7P0.0、P0.1、P0.7P0.0、P0.1、P0.7.2.1 AT89C51单片机介绍AT89S51： AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80S51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。 此外，AT89S51设计和配置了振荡频率，并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFPPLCC等三种封装形式。AT89S51单片机综合了微型处理器的基本功能。按照实际需要，同时也考虑到设计成本与整个系统的精巧性，所以在本系统中就选用价格较低、工作稳定的AT89S51单片机作为整个系统的控制器。 ①电源引脚 Vcc（40脚）：典型值＋5V。 Vss（20脚）：接低电平。 ②外部晶振 X1、X2分别与晶体两端相连接。当采用外部时钟信号时，X2接振荡信号，X1接地 ③输入输出口引脚： P0口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“ 1”。 P1口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“ 1”。 P2口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“ 1”。 P3口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“ 1”。 ④控制引脚： RST/Vpd、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp组成了MSC-51的控制总线。 RST/Vpd（9脚）：复位信号输入端（高电平有效）。 第二功能：加+5V备用电源，可以实现掉电保护RAM信息不丢失。 ALE/-PROG(30脚）：地址锁存信号输出端。 第二功能：编程脉冲输入。