基于AT89C51单片机与PC机串口通信的温度控制系统 论文.doc

摘要 随着仪器仪表和信息管理的高度自动化，以计算机为核心的信息处理与过程控制相结合的智能仪器系统应运而生。智能仪器是计算机技术与测试技术相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量仪器。它具有对数据的存储、运算、逻辑判断和自动化操作的功能。随着微电子技术、网络技术的发展，智能仪器向着微型化、多功能化、人工智能化、网络化等方向发展。本文介绍了一种基于AT8951单片机串口通信的控制系统，单片机PC机控制单片机单片机制单片机串通信检测。关键词：单片机串行通信随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。温度是工业生产中主要的被控参数之一，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量。用单片机做成的产品外围元件很少，能实现的功能却很广，广泛应用于工业，农业等。兼于此，特用单片机设计此电路。 1）第一阶段（1976-1978）：单片机的控索阶段。以Intel公司的MCS – 48为代表。MCS – 48的推出是在工控领域的控索，参与这一控索的公司还有Motorola 、Zilog等，都取得了满意的效果。这就是SCM的诞生年代，“单机片”一词即由此而来。（2）第二阶段（1978-1982）单片机的完善阶段。Intel公司在MCS – 48 基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS –51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。①完善的外部总线。MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有很多机通信功能的串行通信接口。 ②CPU外围功能单元的集中管理模式。 ③体现工控特性的位地址空间及位操作方式。 ④指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令。（3）第三阶段（1982-1990）：8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel公司推出的MCS – 96系列单片机，将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳。 在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。DS18B20是美国DALLAS公司生产的数字温度传感器芯片，具有结构简单、体积小、功耗小、抗干扰能力强、使用方便等优点。本文设计的一种温度控制系统，用STC89C51单片机作为温控器，选用DS18B20数字温度传感器，单片机与上位机之间通过MAX232串口进行通信，对测试点温度采集，实时显示，数据处理。 一 设计目的及系统实现功能要求 1.1设计目的： （1）了解电子系统的设计方法，巩固和提高学过的基础理论和专业知识； (2)学习DS18B20数字温度传感器的测温原理， (3) 掌握串口通信协议及其编程方法， (4)增强对单片机的认识，掌握分析处理问题的方法，进行调试、计算等基本技能的训练，达到具有一定程度的实际工作能力。 (5) 学会用Protel99se进行电路原理图和PCB图的绘制 （6）学习用Proteus、 Keil等仿真软件进行电路设计和仿真。 1.2.系统实现功能： 1 内容及要求： 研究基于单片机的低功耗温度记录仪，可以以一定的时间间隔连续记录系统温度，并提供通讯接口将温度数据上传到PC机。利用VB/VC/DELPHI编制PC示例程序。 2 主要技术指标： （1）、温度测量范围0-70℃，系统实现低功耗运行； （2）、温度记录数不少于200条； （3）、提供PC机通讯接口； （4）、PC机软件实现对温度数据分析、统计和处理； 二 系统总体方案设计 2.1.系统总体构成框图如下： 图2.1.1系统总体构成框图 2.2系统硬件设计方案： 1.利用AT89C51自身强大的功能和优异的可扩展性，配上四位一体数码管和按键等少量外围电路，就能搭建合适本次实验的小系统。从而大大缩短设计流程，把设计的重点放在温度探测单元，串行通信协议两个部分。 2.现在PC机提供的COM1、COM2是采用RS-232借口标准的。而RS-232是用正负电压来表示逻辑状态，与TTL以高低电平来表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够同计算机借口或终端的TTL器件（如单片机）连接，必须在RS-232与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换，变换电路选用有德州仪器公司（TL）推出的一款兼容RS-232标准的芯片MAX232.该器件包含2个驱动器、2个接收器和一个电压发生器电路提供TIA/EIA-232-F电平转换成5V TTL/CMOS电平。每一个发送器将TTL/CMOS电平转换成TIA/EIA-232-F电平 2.3系统软件设计