2022年数字式温度采集系统上位机设计归纳 .pdf

毕业设计1 数字式多路温度采集系统（上位机部分）摘要温度是工农业生产中最普遍参数之一，实现对温度的精确测量和控制是生产高质量产品的保证，现代科技的发展使得电子计算机良好的运用于温度测控系统中，更好的实现了对温度的监测和控制。本文介绍了单片机AT98C51 与 PC 机串行通信的温度采集系统，利用VB 软件建立了一个温度信息控制界面，实现了与温度测控电路进行实时数据通信，完成温度信息的上传和温度设定值的下传功能，对温度进行实时曲线显示，并且对高温进行报警显示。整个多路温度采集系统设计由硬件和软件二部分组成。通过对系统软件和硬件的合理规划，发挥单片机自身集成多系统功能单元的优势，在不减少功能的前提下有效降低了成本，同时实现低功耗运行，系统操作简便，结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量。本文主要阐述了VB 软件设计控制界面，该多点监控系统拥有良好的人机界面，通用性好，操作简单、方便、易于实现温度的集中监控和管理等特点，具有较广泛的应用前景。关键字：温度； VB；控制；数据采集名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 26 页 - - - - - - - - - 数字式多路温度采集系统（上位机部分）2 Design of digital multi-channel temperature acquisiton system ABSTRACT Temperature is one of the most general parameters in agriculture and industry, the quality of products can be guaranteed by the precise monitor and measurement of temperature. Modern technology makes electronic computer well applied to the temperature acquisiton system, which is better for us to monitor and control temperature. This paper introduces the temprature acquisition system which communicates between PC and single chip microcomputer based on AT89C51,using VB software to build a temperature information control interface,it realizes the real time data communication with temperature observe and control circuit. With the interface, it is easily to be performed the function of uploading temperature information and downloading values of setting temperature,as well as displaying the real time curve of temperature. The whole temperature acqusition system is formed by hardware circuit and software design.By well organizing the software and hardware,the multiiple function advantages of single chip microcomputer is fully brought into play. On the premise of keeping functionality, the cost of this system with low power consumption is effectively reduced .This design is easily operated and strong enough to resist disturbance,which is suitable to applied into terrible environment to measure temperature.This paper primarily illustrates the control interface designed by VB software.The multi-point temperature monitoring system has good human-computer interface, good common, simple and convenient operation. It is easy to implement centralized monitoring and management of the temperature. The system has a very extensive application prospect. Key words:temperature;VB;control;data acquisition 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 26 页 - - - - - - - - - 毕业设计3 目录1 绪论. 11.1 引言 . 1 1.2 多路温度采集系统的发展 . 1 1.3 本课题的研究目的和论文介绍. 2 2 多路温度采集系统的硬件电路介绍. . 42.1 单片机 AT89S51简介 . 4 2.1.1 单片机的发展史 . 4 2.1.2 单片机的功能简介 . 4 2.2 DS18B20数字温度传感器介绍 . 5 2.2.1功能介绍 . 5 2.2.2 DS18B20温度传感器的存储器 . 5 2.2.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路. 6 2.3 液晶显示电路和总电路图 . 7 2.3.1 液晶显示部分 . 7 2.3.2 总电路图 . 8 3 VB 与单片机之间的通信. 93.1 RS232总线及串行通信 . 9 3.1.1 RS232总线 . 9 3.1.2 串行通信 . 10 3.2 Visual Basic 通信控件MSComm . 12 3.2.1 MSComm控件处理通信的方式. 12 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 26 页 - - - - - - - - - 数字式多路温度采集系统（上位机部分）4 3.2.2 MSComm控件的常用属性 . 12 3.2.3 MSComm控件的使用 . 13 3.3 PC 机与 AT89S51单片机的通信 . 14 3.3.1 通信协议 . 14 4 上位机控制界面各个模块的具体设计. 174.1 表格模块的设计 . 17 4.2 绘图模块设计 . 18 4.3 温度数据保存和清除模块设计. 18 5 设计实验结果及测试. 195.1 实验调试 . 19 5.2 实验结果 . 19 6 总结. 20谢辞. 21参考文献 . 22名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 26 页 - - - - - - - - - 毕业设计1 1 绪论1.1 引言随着现代科技的进步，人类生活越来越离不开对温度的控制。夏天，我们利用空调来降低室内温度，冬天利用暖气等来御寒。冬季的供暖设备一般采用锅炉烧水供给。大多数的锅炉房只单纯的对出水温度进行了控制，而没有针对各个用户房间温度进行分别控制，从而不能有效的调节用户的温度，也造成了资源的浪费。多点温度监控系统则针对各个用户，分别采集各个用户的温度，上传给计算机，计算机通过该温度与设定值之间的差值对各个用户进行分别有效地调节控制，实现了温度的自动化控制，同时也避免了不必要的资源浪费。此外，在农业的生产中，大棚种植现在已经成为了农业生产中的主要部分。蔬菜作物的生长是需要一定温度的，这就要求大棚需要保持着恒定的一个温度以便使蔬菜等作物最好，最快的生长，以获得最大的经济效益。多点温度监控系统在大棚中的应用就方便了农民的生产，节省了资源。温度的测量和控制是许多行业的重要工作目标之一，不论是日常取暖、大棚种植还是粮食仓库、中药材仓库、图书保存，都需要在符合规定的温度环境条件之中。然而温度又是最不易保障的一项指标，针对这一情况，研制可实用的多点温度检测与控制系统就显得非常重要。总而言之，在现在的生活、生产中，多点温度监控系统都有着很广阔的应用前景。11.2 多路温度采集系统的发展随着科技的不断发展和进步，计算机正不断的融入到我们生活工作的方方面面，其中工业方面的自动控制领域更是发生了翻天覆地的变换。温度测控系统也由原来的一路变成多路可同时控制并采集数据。多路温度监控系统在现如今人们的生活、生产中越来越发挥着它所独有的优势：集中化管理，现场总线式监控。比如，中国是一个粮食大国， 对粮食的储藏是农业生产过程中的一个非常重要的环节。为此设计了粮食仓库温度自动化监控系统。它的控制系统由中央控制装置、 终端控制设备、传感器等组成。先编制出仓库存放粮食最优环境条件的管理程序表，存储于电子计算机的记忆装置中，电子计算机根据程序表确认、修正各仓库的参数，并给终端控制系统指令。终端控制设备向中央控制装置输送检测信息，根据中央控制装置的指令输出控制信号，使电器机械设备执行动作，实现粮食仓库的环境调节。该种系统可以达到自动控制降温、除湿、通风。根据需要，通过键盘将信息输入中央管理室，根据情况可随时调节仓库温度。粮食仓库温度湿度自动化控制系统在大型现代化粮食仓库中的使用，是现代化高新技术的体现。美国、日本的仓库监测设施近20 年来发展很快，他们结合本国条件做出了具有创新特色的成就，其中仓库环境调控技术均有较高水平，但其监控设备价格昂贵。我国近年引进了多达 16 个国家和地区的仓库环境控制系统，对吸收国外先进经验、推动仓库温度湿度自动检测产生了积极的作用，但多因能耗过大，造价高，品种未能配套，未能达到很好的效果。中国的仓库环境综合控制系统必须走适合中国国情的发展道路，在引进、消化、吸收国内外先进技术和科学管理的基础上，进行总结提高、集成创新、超前示范，既开发适宜我国经济发展水平，又能满足不同气候条件，接近或达到世界先进水平的智能化仓库监测系统。在专用品种、综合配套技术、贮运营销上，应该研制具有中国知识产权的产品和技术。再比如，西安建筑科技大学研究生刘金颂的硕士论文所设计的变风量空调系统不但能名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 26 页 - - - - - - - - - 数字式多路温度采集系统（上位机部分）2 克服定风量空调系统仅用一个送风参数无法满足不同房间或不同区域的不同室内空气环境要求的问题，也可避免风机盘管系统常附带的室内吊顶凝水、霉菌污染的问题；又具有良好的节能效果。但是要使变风量空调系统成功运行，充分体现其节能、卫生、舒适及良好经济性，关键在于控制系统能否按照空调室内的要求进行控制。变风量空调系统是靠变风量末端实现的，而控制变风量末端设备的依据是室内空调参数，合理准确的测量室内参数是实现控制的基本保证，在此基础上，提出一个合理的控制点。此外，迄今为止还没有一种CPU散热系统能保证永不失效。 失去了散热系统保护伞的“芯”，往往会在几秒钟内永远停止“跳动”。微处理器功耗和温度随运行速度的加快而不断增大，现已成为一个不折不扣的“烫手山芋”。如何使处理器安全运行，提高系统的可靠性，防止因过热而产生的死机、蓝屏、反复重启甚至处理器烧毁，不仅是处理器所面临的困境，也是留给主板设计者的一个重要课题。为此，Intel 率先提出了温度监控器（Thermal Monitor）的概念，通过对处理器进行温度控制和过热保护，大大提高了它的稳定性和安全性。还有，焦饼中心温度是焦炭成熟的标志，也是焦炉标准温度制定的依据。为了了解所制定的标准温度是否合理，以及焦饼沿炭化室长向和高向成熟的均匀情况。需要选择加热正常的炉号，在推焦前半个小时里测量焦饼中心温度。在炭化室机焦侧焦饼中各取上中下三点，分别测量各点温度， 取其平均值作为焦饼中心温度，并分别求出焦饼的上下温度差，温差越小，焦饼质量就越好。一般焦饼上下各点温差不超过100，最终焦饼中心温度应保持在 100050。正常生产条件下，焦饼中心温度规定一季度测量一次，当更换加热煤气种类、改变结焦时间、改变标准温度、配煤比变更较大以及炉温有较大波动时，也应测量焦饼中心温度对标准温度进行检查校正。工厂测量焦饼中心温度时一般采用在机焦侧插入特制的测量管，测量管内所特制的点来代表焦饼中心温度。由于管子长，插拔和测量过程具有高温、高空、有电并且与其他工种交叉作业的危险因素，特别是以往的拔管方法，多人站在装煤车上高空作业，拔出管子后离烧烫的管子和打开的炉口太近，容易烧伤烫伤，具有一定的危险性。为了避免操作时发生意外，保障作业过程安全顺利进行，就必须制定专用的测温工具和详细的作业步骤。基于传感器的耐热程度还不够达到这个指标，所以多点温度监控系统虽然可以避免上述操作的弊端，简单、有效的对温度进行检测，但还不能应用在对焦饼中心温度监控这个领域中。这就需要研制耐高温的传感器。由上文可知，尽管多点温度监控系统发展迅速，简单有效的解决了原来复杂的温度监控问题，但是它还存在很多问题，比如通信协议不规范，传感器质量不过关，现场管理和维护水平有待于加强等。基于以上各种问题，多点温度监控系统正朝着以下几个方向发展：（1）系统不仅要实现实时监测，而且在软件技术上应研究开发根据被监测环境地点的参数进行有效的判别、分析和提出专家决策方案。同时系统应用软件应向网络化发展，按统一的格式向外提供监测数据。（2）针对通信协议不规范和传输设备物理层协议不规范的问题，应尽快寻找一种解决系统兼容性的途径或制定相应的专业技术标准，这对促进温度监控技术发展和系统的推广应用均具有十分重要的意义。（3）研制高性能的温度传感器。（4）进一步加强现场管理和维护水平。21.3 本课题的研究目的和论文介绍本文的目的是根据温度测控系统下位机的设计，利用VB 软件设计上位机温控界面从而对下位机进行自动控制和上下通信。本课题研究的内容主要有与下位机温度监控电路进行名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 26 页 - - - - - - - - - 毕业设计3 数据通信，实现温度信息的上传和温度控制信息的下传，对上传的温度值绘制曲线，并存储数据，对高温进行报警提示。本文由以下几部分组成：第 1 章：介绍多路温度采集系统的课题背景，发展现状以及本课题的研究内容；第 2 章：介绍了多路温度采集系统的硬件电路；第 3 章：介绍PC 机与单片机的通信，包括串行通信、RS-232 总线、 VB 串行通信控件MSComm 等；第 4 章：介绍了多路温度采集系统上位机界面各个模块的具体设计；第 5 章：介绍最后的设计结果，测试工具，测试环境；第 6 章：对本课题的总结及未来的展望。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 26 页 - - - - - - - - - 数字式多路温度采集系统（上位机部分）4 2 多路温度采集系统的硬件电路介绍2.1 单片机 AT89S51简介2.1.1 单片机的发展史单片机作为微型计算机的一个重要分支，其应用范围很广，发展也很快。1971年 Intel公司首次宣布 4004 的 4 位微处理器， 1974年 12 月 Fairchild( 仙童)公司即推出了 8 位单片机 F8，开创了单片机的门户。单片机在我国的应用始于20 世纪 70 年代末，那时我国的科研工作者开始对单片机的应用进行了初期探索， 20 世纪 80 年代，单片机在我国得以广泛的应用，各理工科院校陆续开设了有关应用课程。 在教学及应用上， Zilog 公司生产的 Z80CPU 成为我国工业控制的主流，以 Z80 为 CPU 组成的 TP801单板机在教学上及应用领域发挥过巨大作用。20 世纪80 年代末至 90 年代初，我国在工业控制领域开始转向使用Intel 公司生产的 MCS-51。2.1.2 单片机的功能简介单片机已在各行业得到广泛应用，为适应更多的应用领域，厂家采取了在一块单片机芯片上集成多种功能部件和大容量存储器的方法。因而，整个应用系统不需要扩展，而体积变小、可靠性增高，使单片机成为真正意义上的单片机系统单片机是随着大规模集成电路的出现极其发展，将计算机的CPU，RAM ，ROM，定时/ 计数器和多种 I/O 接口集成在一片芯片上， 形成了芯片级的计算机， 因此单片机早期的含义称为单片微型计算机(single chipmicrocomputer) 。它拥有优异的性价比、 集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗的显著优点. 主要应用于智能仪器仪表、工业检测控制、 机电一体化等方面 , 并且取得了显著的成果 . 单片机应用系统可以分为 :（1）最小应用系统是指能维持单片机运行的最简单配置的系统。这种系统成本低廉, 结构简单，常构成一些简单的控制系统，如开关状态的输入/ 输出控制等。片内有ROM/EPROM 的单片机，其最小应用系统即为配有晶振， 复位电路，电源的单个单片机 . 片内无 ROM/EPROM的单片机，其最小应用系统除了外部配置晶振，复位电路，电源外，还应外接EPROM 或EEPROM 作为程序存储器用。（2）最小功耗应用系统是指为了保证正常运行，系统的功耗最小。 （3）典型应用系统是指单片机要完成工业测控功能所必须的硬件结构系统。AT89S1单片机是一个低功耗、 高性能 CHMOS 的单片机，片内含 4KB 在线可编程 Flash存储器的单片机。它与通用80C51 系列单片机的指令系统和引脚兼容。AT89S51单片机片内的Flash 可允许在线重新编程，也可用通用非易失性存储编程器编程； 片内数据存储器内含128 字节的 RAM ； 有 40个引脚，32 个外部双向输入 / 输出（I/O）端口; 具有两个 16 位可编程定时器；中断系统是具有6 个中断源、 5 个中断矢量、 2 级中断优先级的中断结构； 震荡器频率 0 到 33MHZ，因此我们在此选用12MHZ 的晶振是比较合理的；具有片内看门狗定时器；具有断电标志POF 等等。 AT89S51 具有 PDIP、TQFP和 PLCC 三种封装形式。32.2 DS18B20数字温度传感器介绍2.2.1 功能介绍DALLAS 最新单线数字温度传感器DS18B20 的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20 是世界上第一片支持“一名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 26 页 - - - - - - - - - 毕业设计5 线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20、 DS1822 “一线总线”字化温度传感器 同 DS1820一样， DS18B20也 支持“一线总线”接口， 测量温度范围为-55 C+125 C，-10+85 C 范围内 , 精度为 0.5 C。DS1822 的精度较差为 2 C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持 3V5.5V 的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。DS18B20、 DS1822 的特性 DS18B20可以程序设定 912 位的分辨率， 精度为 0.5 C。可选更小的方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电依然保存。 DS18B20 的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！DS1822DS18B20软件兼容，是 DS18B20 的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的 EEPROM，精度降低为 2 C，适用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。 继“一线总线”的早期产品后， DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20和 DS1822使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。DS18B20 的内部结构 DS18B20内部结构主要由四部分组成： 64 位光刻 ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH 和 TL、配置寄存器。42.2.2 DS18B20温度传感器的存储器DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM 和一个非易失性的可电擦除的 E2PPRAM, 后者存放高温度和低温度触发器TH、TL 和结构寄存器。 暂存存储器包含了 8 个连续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度的低八位，第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是TH、TL 的易失性拷贝，第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节，见表2.1 所示。表 2.1 DS18B20 暂存存储器的8 个连续字节寄存器内容字节地址温度最低数字位0 温度最高数字位1 高温限值2 低温限值3 保留4 保留5 计数剩余值6 每度计数值7 CTR校验8 根据 DS18B20 的通讯协议，主机控制DS18B20 完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20 进行复位，复位成功后发送一条ROM 指令，最后发送 RAM指令，这样才能对DS18B20 进行预定的操作。复位要求主CPU 将数据线下拉 500微秒，然后释放， DS18B20收到信号后等待1660 微秒左右，后发出60240 微秒的存在低脉冲，主 CPU收到此信号表示复位成功。DS18B20使用中注意事项DS18B20虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点，但在实际应用中也应注意以下几方面的问题： ( 1)较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于 DS18B20与微处理器间采用串行数据传送， 因此，在对 DS18B20进行读写编程时， 必须严格的保证读写时序，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 26 页 - - - - - - - - - 数字式多路温度采集系统（上位机部分）6 否则将无法读取测温结果。 在使用 PL/M、C 等高级语言进行系统程序计时，对 DS1820操作部分最好采用汇编语实现。 ( 2) 在 DS1820的有关资料中均未提及单总线上所挂DS1820数量问题，容易使人误认为可以挂任意多个DS1820，在实际应用中并非如此。当单总线上所挂 DS1820超过 8 个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。 ( 3) 连接 DS1820的总线电缆是有长度限制的。试验中， 当采用普通信号电缆传输长度超过50m 时，读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达150m，当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离进一步加长。这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用DS1820 进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。 ( 4) 在 DS1820 测温程序设计中，向DS1820 发出温度转换命令后，程序总要等待 DS1820的返回信号， 一旦某个 DS1820接触不好或断线， 当程序读该 DS1820时，将没有返回信号，程序进入死循环。这一点在进行DS1820 硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。测温电缆线建议采用屏蔽4 芯双绞线，其中一对线接地线与信号线，另一组接VCC 和地线，屏蔽层在源端单点接地。对 DS18B20的设计，需要注意以下问题: 1、对硬件结构简单的单线数字温度传感器DS18B20 进行操作，需要用较为复杂的程序完成。编制程序时必须严格按芯片数据手册提供的有关操作顺序进行，读、写时间片程序要严格按要求编写。 尤其在使用 DS18B20 的高测温分辨力时， 对时序及电气特性参数要求更高。2、有多个测温点时，应考虑系统能实现传感器出错自动指示，进行自动DS18B20 序列号和自动排序，以减少调试和维护工作量。3、测温电缆线建议采用屏蔽 4 芯双绞线， 其中一对线接地线与信号线， 另一组接 VCC和地线，屏蔽层在源端单点接地。 DS18B20 在三线制应用时， 应将其三线焊接牢固； 在两线应用时，应将 VCC与GND接在一起，焊接牢固。若 VCC脱开未接，传感器只送 85的温度值。4、实际应用时， 要注意单线的驱动能力， 不能挂接过多的 DS18B20，同时还应注意最远接线距离。另外还应根据实际情况选择其接线拓扑结构。2.2.3 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路DS18B20可以采用两种方式供电，一种是采用电源供电方式，此时DS18B20 的 1 脚接地， 2 脚作为信号线， 3 脚接电源。另一种是寄生电源供电方式，如图4 所示单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流， 可用一个 MOSFET管来完成对总线的上拉。当 DS18B20 处于写存储器操作和温度A/D 转换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为10us。采用寄生电源供电方式时VDD 端接地。 由于单线制只有一根线，因此发送接口必须是三态的。由于 DS18B20 是在一根 I/O 线上读写数据， 因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。 DS18B20 有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。DS18B20的读时序 : 对于 DS18B20的读时序分为读 0 时序和读 1 时序两个过程。 对于DS18B20 的读时隙是从主机把单总线拉低之后，在15 秒之内就得释放单总线，以让DS18B20 把数据传输到单总线上。DS18B20 在完成一个读时序过程，至少需要60us才能名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 26 页 - - - - - - - - - 毕业设计7 完成。 DS18B20的写时序 : 对于 DS18B20的写时序仍然分为写0 时序和写 1 时序两个过程。对于 DS18B20 写 0 时序和写 1 时序的要求不同，当要写0 时序时，单总线要被拉低至少60us ，保证 DS18B20能够在 15us到 45us之间能够正确地采样IO 总线上的“ 0”电平，当要写 1 时序时，单总线被拉低之后，在15us 之内就得释放单总线 , 存储操作指令如表2.2所示。5表 2.2 存储器操作命令指令约定代码功能读 ROM33H 读取 DS18B20ROM 中的编码（ 64位地址）符合 ROM55H 发出命令后，接着发出64位ROM编码，访问单总线上与该编码相同的DS18B20，使之做出反应，为下一步读写作准备。搜索 ROM0F0H 用于确定挂在同一总线上DS18B20的个数，和识别64位ROM 地址，微操作各器件做准备。跳过 ROM0CCH 忽略 64位ROM地址， 直接向 DS18B20发送温度转换命令，适用于单片工作。告警搜索命令0ECH 执行后只有温度值超过限度值才做出反应，温度变换命令44H 启动 DS18B20进行温度转换， 转换时间最长为500毫秒，结果存入内部就九字节RAM 中。读暂存器0BEH 读内部 RA九字节内容写暂存器4EH 发出向内部 RAM 的第 3、4字节写上下限温度命令，紧随该命令之后是传送两个字节数据。复制暂存器48H 将RAM 中的第 3、4字节内容写到EEPRAM 中。重调EEPRAM0B8H 将EEPRAM 中的第 3、4字节内容写到RAM 中。2.3 液晶显示电路和总电路图2.3.1 液晶显示部分字符型液晶显示模块是一类专门用于显示字母，数字，符号等的点阵式液晶显示模块。在显示器件上的电极图型设计， 它是由若干个 5*7 或 5*11 等点阵符位组成。 每一个点阵字符位都可以显示一个字符。点阵字符位之间有一空点距的间隔起到了字符间距和行距的作用。字符型液晶显示模块引脚 : VSS 为地电源，VDD 接 5V 正电源，VL 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K 的电位器调整对比度。 RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。RW 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS 和 RW 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS 为低电平 RW 为高电平时可以读忙信号，当RS 为高电平 RW 为低电平时可以写入数据。E端为使能端，当 E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。字符型液晶显示模块内部结构: 液晶显示模块WM-C1602N 的内部结构如图分为三部份：一为 LCD 控制器，二为 LCD 驱动器，三为 LCD 显示装置。字符型液晶显示模块引脚如表2.3 所示: 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 26 页 - - - - - - - - - 数字式多路温度采集系统（上位机部分）8 表 2.3 液晶显示模块引脚编号符号引脚说明编号符号引脚说明1 VSS 电源地9 D2 Data I/O 2 VDD 电源正极10 D3 Data I/O 3 VL 液晶显示偏压信号11 D4 Data I/O 4 RS 数据 / 命令12 D5 Data I/O 5 R/W 读/ 写13 D6 Data I/O 6 E 使能信号14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正级8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源负级2.3.2 总电路图baab1 2 3 457 8612345678XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51PROGRAM=ds.HEXX1CRYSTALC130pfC230pfR110kC310uf32.1DQ2VCC3GND1U2DS18B20-11.0DQ2VCC3GND1U3DS18B20D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016LD1LEDD2LEDR2100R3100图 2.1 总电路图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 26 页 - - - - - - - - - 毕业设计9 3 VB 与单片机之间的通信多路温度采集系统下位机将温度转换并将温度值上传到PC 机，本章主要讨论采用比较简便的通信方式 RS232来实现多路温度采集系统的上位机（PC 机）向下位机（单片机）发送信息以及上位机接收下位机的温度信息并加以处理。3.1 RS232总线及串行通信3.1.1 RS232总线目前 RS232是 PC 机与通信工业中运用最广泛的一种串行接口。RS232被定义为一种在低速率串行通信中增加通讯距离的单端标准。RS232采用不平衡传输方式， 即单端通信。其管脚图如下所示。在串行通信时，要求双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通信。 RS-232C是美国电子工业协会EIA 公布的串行通信标准， RS是 Recommended Standard的字头缩写， 代表推荐， 232 是标识号， C 表示修改的次数。 RS-232C适用于短距离或带调制解调器的通信场合，目前已广泛应用于计算机与外围设备的串行异步通信接口中。1 机械特性RS-232C的机械特性主要指两个通信装置如何实现机械对接。RS-232C是数据终端设备 DTE 与数据通讯设备DCE 之间的接口， RS-232C 的机械标准规定 DTE 应配置 DB2 插头，即 25 针连接器， DEC 应配置 DB25 的插座，即 25 孔连接器， DB-9 其功能引脚如表3.1 所示。表 3.1 计算机 DB-9 连接器引脚信号功能引脚号信号名称方向信号功能1 DCD PC 机对方PC 机收到远程信号（载波检测）2 RXD PC 机对方PC 机接收数据3 TXD PC 机对方PC 机发送数据4 DTR PC 机对方PC 机准备就绪5 GND 信号地6 DSR PC 机对方对方准备就绪7 RTS PC 机对方PC 机请求发送数据8 CTS PC 机对方对方已切换到接收状态（清除发送）9 RI PC 机对方通知 PC 机，线路正常（振铃指示）实际应用中， DB-25 型连接器中的许多信号用不上，对于一般的双工通信，仅需几条信号线就可实现， 包括一条发送线、 一条接收线和一条地线。 因此普遍采用 DB9 插头，即名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 26 页 - - - - - - - - - 数字式多路温度采集系