基于rs485總線的遠程監(jiān)測實時溫度系統(tǒng)畢業(yè)論文

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1、基于RS485總線的遠程監(jiān)測實時溫度系統(tǒng)畢業(yè)論文目錄引言11系統(tǒng)設計21.1任務要求21.2總體設計22設計方案論證32.1主機部分方案論證32.2從機部分方案論證32.3通訊總線接口方案論證33系統(tǒng)硬件電路設計53.1主控機電路設計53.1.1單片機STC89C52外圍電路設計53.1.2液晶顯示電路設計73.1.3報警電路設計93.1.4鍵盤控制電路設計103.2從機電路設計113.2.1溫度采集電路設計113.3主從機RS485接口電路設計143.4程序下載電路設計154RS485通信技術基本原理174.1RS485多機通信概述174.2多機通信基本原理174.3串行通信原理184.3.

2、1串行通信基礎知識184.3.2MCS-51系列單片機串行口的結構194.3.3MCS-51單片機串行口的控制204.3.4波特率設計215系統(tǒng)軟件程序設計235.1通信協(xié)議設計235.2數(shù)據(jù)校驗方法245.3從機系統(tǒng)控制設計245.3.1從機串口通信協(xié)議設計25II5.3.2溫度采集程序設計275.4主機系統(tǒng)控制設計295.4.1主機的串口通信協(xié)議設計315.4.2鍵盤控制設計325.4.3液晶顯示設計355.4.4報警部分設計376系統(tǒng)調試過程386.1硬件調試386.2軟件調試387結論39謝辭41參考文獻42附錄44附錄A硬件電路原理圖44附錄BPCB電路圖45附錄C程序代碼47II第

3、58頁共58頁引言單片機自從誕生以來，從8位、16位到32位，數(shù)不勝數(shù)，應有盡有，有與主流的C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補，為單片機的應用提供了廣闊空間。單片機以其體積小、面向控制、高性價比等優(yōu)點，在工業(yè)領域中扮演著重要角色。在實際的應用中，經常需要多個單片機之間協(xié)調的工作，即多機通信。在測試領域，想要構建一個較大規(guī)模的測試系統(tǒng)，都不可避免地采用包括PC、單片機和其他測試設備在內的多機系統(tǒng)。它們之間可能是近距離的，也可能是距離很遠的，那么相應的信息交換就可以通過并行通信或串行通信來實現(xiàn)。并行通信只適用于近距離的通信，而串行通信適用于遠距離的通信。有單片機參與的多機系統(tǒng)

4、，將涉及單片機與PC機、單片機與單片機或單片機與其他測試設備之間的通信。MCS-51系列單片機的串行口工作模式2和模式3可實現(xiàn)多機通信。在一些要求響應速度快、實時性強、控制量多的應用場合，單個單片機構成的系統(tǒng)往往難以勝任，這時就需要利用多個單片機結合PC組成分布式系統(tǒng)成為一個比較好的解決方案。在這樣的分布式系統(tǒng)中，可以使用RS-232總線連接PC和單片機，但由于RS-232總線標準存在傳輸速率慢、傳輸距離短的缺點，很多時候無法滿足工業(yè)應用中多機系統(tǒng)的通信要求，因此實際應用中經常使用的是RS-485總線標準。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收來實現(xiàn)通信，具有極強的抗共模干擾能力，接收靈敏度也相當

5、高。同時，最大傳輸速率和最大傳輸距離也大大提高。另外RS-485實現(xiàn)了多點互聯(lián)，最多可達256臺驅動器和256臺接收器，非常便于多器件的連接。在多機通信中，最重要的是保證通信有條不紊的進行，因此不僅需要完整的電路設計，還需要有嚴格的通信協(xié)議和完善的通信軟件。本設計主要介紹89C52單片機構成的多機通信系統(tǒng)，重點介紹了其通信協(xié)議、電路連接和通信軟件的設計方法。畢業(yè)設計的目的是了解基本電路設計的流程，豐富自己的知識和理論，鞏固所學的知識，提高自己的動手能力和實驗能力，從而具備一定的設計能力。本設計著重于對單片機串行通信理論知識的理解，了解多機通信的工作原理，以便以后在單片機領域的開發(fā)和研制打下基礎

6、，提高自己的設計能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，豐富自己的知識理論，做到理論和實際結合。理解單片機的接口技術，中斷技術，存儲方式，時鐘方式和控制方式，這樣才能更好的利用單片機來做有效的設計。第58頁共58頁1系統(tǒng)設計1.1任務要求（1）研究RS485總線技術的運用，即如何進行通信協(xié)議的設計（2）如何進行數(shù)據(jù)的采集（3）環(huán)境溫度的測量（4）實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)采集傳輸和集中監(jiān)控功能1.2總體設計整個監(jiān)測系統(tǒng)主要分為兩個部分：見圖1.1的主機系統(tǒng)框圖（單片機STC89C52芯片）和圖1.2的從機系統(tǒng)框圖。主機部分根據(jù)系統(tǒng)的要求，主機部分需要完成的功能：是讀取并顯示從機采集回來的實時數(shù)據(jù)信息，并且對從機的外設進行控制。

7、由鍵盤輸入需要讀取的從機的設備號，再輸入相應的數(shù)值來控制對應的從機設備上的LED燈；液晶顯示部分則負責顯示由從機采集回來的實時信息，如溫度、濕度等信息，并顯示鍵盤輸入的數(shù)據(jù)等等；報警部分：當采集到的溫度大于設置溫度值時，蜂鳴器工作。系統(tǒng)框圖如下圖1.1所示：圖1.1主控機系統(tǒng)框圖從機部分從機部分負責采集相關信息，等待主機的控制命令，并可以根據(jù)實際需要更改從機地址。主要的功能是：正常模塊下循環(huán)采集模