基于RS-232的數(shù)字溫度測(cè)量計(jì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2017-12-19 14:45:00
引言
溫度的測(cè)量與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān),比如說(shuō)大棚蔬菜,溫度對(duì)它們的影響是顯而易見(jiàn)的。人們?cè)谏钪心軌蚱穱L到各種季節(jié)水果,很大的原因在于種植人員對(duì)其生長(zhǎng)的環(huán)境進(jìn)行了合理的調(diào)整,提供了適宜的溫度條件等。但現(xiàn)有的測(cè)溫系統(tǒng)還存在缺陷,不能遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)效果較差,仍然有待加強(qiáng),本設(shè)計(jì)的目的和意義就在于完善現(xiàn)有的設(shè)備,以獲得更高的效益,提高人們的生活質(zhì)量。
1、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
根據(jù)初步設(shè)想,接收端通過(guò)信號(hào)線能夠接收到發(fā)送端傳送來(lái)的數(shù)據(jù),并顯示數(shù)據(jù),其方框圖如圖一所示。

圖一 溫度測(cè)量傳輸系統(tǒng)方框圖
本設(shè)計(jì)決定采用51系列單片機(jī)STC89C52作為發(fā)送機(jī)和接受機(jī)的主控芯片,在發(fā)送端通過(guò)溫度傳感器進(jìn)行溫度采集,并分別在發(fā)送和接收機(jī)的LCD1620上進(jìn)行顯示,同時(shí)采用兩路溫度傳輸,用以進(jìn)行對(duì)比,可將一路作為基準(zhǔn),另一路變化來(lái)觀察效果,采用MAX232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換,經(jīng)串口RS-232進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
2、硬件電路設(shè)計(jì)
發(fā)送端用單片機(jī)芯片STC89C52作為控制芯片,數(shù)字溫度傳感器DS18B20采集溫度送到單片機(jī)內(nèi)存儲(chǔ),并由與單片機(jī)相連的LCD1620顯示所采集的溫度??傮w設(shè)計(jì)框圖如圖二所示。

圖二系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖
主控芯片用到的是STC89C52單片機(jī),為了配合它的內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào),在18與19腳外接上一個(gè)11.0592MHz的晶振。復(fù)位電路使得電容到高,通過(guò)一個(gè)電阻接入到低。其他的各個(gè)管腳分別作其他模塊連接到單片機(jī)的輸入輸出端口。
接收端的主控芯片使用的是單片機(jī)STC89C52,其周邊有晶振電路和復(fù)位電路,具體連接方式與發(fā)送端相同。
溫度采集電路使用的主要元件為:溫度傳感器DS18B20,其與單片機(jī)的連接為:VDD連外部電源,GND接地,DQ與單片機(jī)的I/O線相連。溫度采集電路如圖三所示。

圖三溫度采集電路
LCD1620是使用的較為廣泛的一種液晶顯示器,它具有顯示清晰、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn),LCD的每個(gè)引腳都有其特定的功能。溫度數(shù)據(jù)顯示電路如圖四所示。

圖四 溫度數(shù)據(jù)顯示電路
在數(shù)據(jù)傳輸電路設(shè)計(jì)中,將使用串口RS-232以及符合一切RS-232標(biāo)準(zhǔn)的、并且起到電平轉(zhuǎn)換作用的MAX232,其數(shù)據(jù)輸入輸出端口分別連接到發(fā)送端與接收端,進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單,所以使用的串口類型為9針RS-232。
3、系統(tǒng)軟件編制
軟件部分主要由主程序流程(main)、溫度采集流程(DS18B20)、功能模塊設(shè)置流程(mode)、溫度顯示流程(LCD1620)和溫度警報(bào)流程組成。
系統(tǒng)上電開(kāi)始后,串口初始化,發(fā)送端判斷溫度傳感器是否采集到兩路溫度數(shù)據(jù)。采集到數(shù)據(jù)之后首先在發(fā)送端的液晶屏上顯示,然后發(fā)送端的主控芯片判斷控制開(kāi)關(guān)是否按下,若按下,則向串口傳輸數(shù)據(jù)并存于緩沖區(qū),否則繼續(xù)檢測(cè),直到檢測(cè)到為止。同時(shí),接收端的主控芯片STC89C52判斷緩沖區(qū)標(biāo)志位是否置位,置位了就接收數(shù)據(jù)并在液晶屏上顯示信息,若溫度超過(guò)了所設(shè)置的報(bào)警值,則發(fā)出警報(bào)信號(hào),沒(méi)有超過(guò)范圍則正常顯示。具體流程如圖五所示。

圖五系統(tǒng)主程序流程圖
4、結(jié)束語(yǔ)
生產(chǎn)生活中提高測(cè)溫系統(tǒng)的度以及可靠性,使其有效地進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警等,具有深遠(yuǎn)的意義。選出方案來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件電路,對(duì)于度較低的測(cè)溫系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),進(jìn)一步改善其性能。
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