远程温度测量课程设计报告.doc

2015-2016学年第一学期 微机原理（单片机）课程设计 总结报告 项目名称： 远程温度测量 班级： 姓名： 学号： 微机原理（单片机）课程设计任务书 项目名称：远程温度测量 内容与要求： 上位机：完成界面设计与通讯程序 （1）能够显示温度值，能够设定报警温度阈值上限、下限，当超出报警温度阈值上限、下限时，温度值后又HIGH或LOW提示字母。 （2）能够发送短信，显示出收信人姓名，收信人电话，当前测得温度值；能够定时发送温度测量情况短信。 （3）每隔1秒将测得的温度值保存至文档中，如超过阈值，温度值后又HIGH或LOW提示字母 （4）可以对串口进行设置 下位机：完成电路设计与控制程序 （1）采用DS18B20采集温度，采用GSM模块发送短信。 （2）通过串口与上位机通讯，并传输温度值，接受阈值设置。 （3）发送短信成功时，蜂鸣器鸣叫提示。并将短信内容显示在LCD屏第2行 （4）将当前温度显示在LCD液晶屏上，当超出报警温度阈值上限、下限时，温度值后又HIGH或LOW提示字母。 项目组任务分担评价表 姓名 分担任务 组内评价 陈墨 LCD显示模块设计与编程，下位机串口通讯程序，DS18B20模块及单片机下位机编程 5 张新宇 上位机温度显示与设置，上位机串口路通讯程序，上位机文件保存及温度判断程序 5 课程设计报告评分表 内容 总体方案 硬件设计 软件设计 结果分析 明细清单 问题分析 心得体会 参考文献 程序代码 格式规范 总分 陈墨得分 张新宇得分 目录 一、总体方案 1 二、硬件设计 1 三、软件设计 3 四、结果分析或项目所实现的功能、指标 5 五、明细清单 7 六、设计调试中遇到的疑难问题及解决方法 8 七、心得体会与建议 8 参考文献 9 附录A.下位机程序 9 附录B.上位机程序图 26 一、总体方案 远程温度测量总体框图如图1-1所示。 图1-1 远程温度测量总体功能模块示意图 图中， 温度测量模块是利用DS18B20进行温度的测量和采集，并直接传递给控制器51单片机。同时控制器也可以控制温度测量模块的状态。LCD模块可以显示由控制器得到的温度值，并根据上位机给出的阈值上下限显示出HIGH或者LOW。上位机不但可以通过串口改变控制器参数，而且可以利用GSM模块直接发送短信。同时下位机控制器也可以命令GSM模块发送短信。上位机还可以将温度值和是否超过阈值情况打印在txt文档中。 二、硬件设计 本项目下位机控制器采用的是51系列单片机STC80C52RC型号。其内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路，属于80C51增强型单片机版本。其价格低廉，低功耗，基本符合经济、环保需求。 本项目温度测量传感器采用的DS18B20。DS18B20是常用的温度传感器，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。三个引脚中间为温度传输接口，其余两个分别为VCC和地。 本项目LCD显示模块采用LCD1602液晶屏，它由若干个5X7点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。其成本低廉，字符显示效果好，经济效果好。 本项目硬件电路连接图如图2-1所示。 图2-1 硬件电路连接图 温度模块的DS18B20中间的2号引脚接单片机P32，1接地3接VCC。LCD1602直接插在扩展插针接口即可，即1接地，2接VCC，3接地（带保护电阻），7-14依次接P0-P7，15接VCC，16接地，其余悬空。具体接线如图2-1所示。 三、软件设计 本项目下位机采用51单片机做控制器。由DS18B20得到温度数据后，传递给51单片机，然后单片机根据得到的数据，在LCD液晶屏上显示出相应的数值和符号。同时，上位机和下位机进行串口通信，上位机改变下位机参数设定，下位机的温度数据也传递到上位机。 （1）主程序流程图如3-1所示。 图3-1 主程序流程图 （2）读取温度值模块流程图如图3-2所示。 图3-2 读取温度值模块流程图 本项目串行通信采用的波特率为19200，串口采用方式2的工作方式，其计算公式如下： 波特率=（2SMOD/32）如图4-1和图4-2所示，测量温度值为25.7度，高于温度上限0度，则上位机和下位机都会显示HIG