1、目錄第 1 章引言 11.1 傳感器的概述和應(yīng)用前景 11.2 課題目的和意義 21.3 課題的主要觀點、研究方法 3第 2 章方案比較與論證 42.1 設(shè)計思路 42.2 方案設(shè)計比較 42.3 方案的確定 7第 3 章 整體電路設(shè)計 83.1 設(shè)計思路與方法 83.2 基本功能模塊電路 93.2.1 溫度采集模塊 93.2.2 系統(tǒng)控制模塊 113.2.3 數(shù)據(jù)存儲模塊 123.2.4 顯示模塊 133.2.5 串行通信模塊 143.2.6 單片機(jī)引腳分配圖 16第 4 章人機(jī)交互界面設(shè)計 174.1 UI 設(shè)計介紹 174.1.1 什么是 UI 174.1.2 界面設(shè)計 184.1.3

2、界面設(shè)計流程 184.2 使用 VISUAL BASIC 語言設(shè)計圖形界面 184.2.1 VB 圖形界面開發(fā)特點 184.2.2 VB 應(yīng)用程序的基本設(shè)計步驟 194.2.3 MSComm 控件 194.3 界面設(shè)計 204.3.1 界面基本功能描述 204.3.2 界面式樣 20第 5 章 系統(tǒng)程序設(shè)計 215.1 下位機(jī)程序設(shè)計 225.1.1 服務(wù)器程序設(shè)計流程圖 225.1.2 模塊程序簡介 225.2 上位機(jī)程序設(shè)計 255.2.1 終端程序設(shè)計流程圖 265.2.2 終端程序介紹 27第 6 章 設(shè)計演示結(jié)果 286.1 軟件仿真演示效果 286.2 硬件演示效果 30第 7 章

3、 結(jié)論與展望 317.1 結(jié)論 317.2 結(jié)束語 31致謝32參考文獻(xiàn) 33附錄一 系統(tǒng)原理圖 34附錄二 程序清單 35分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計在工業(yè)生產(chǎn)中，許多簡單重復(fù)性操作或?qū)θ梭w有害的工作都由機(jī)器完成。這就需要相關(guān)設(shè)備來監(jiān) 視機(jī)器工作情況， 并對機(jī)器的工作進(jìn)行相應(yīng)的控制。 本文設(shè)計了一種 PC- 單片機(jī)分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)的 實現(xiàn)方案，以及系統(tǒng)硬件設(shè)計和軟件設(shè)計的方法。本系統(tǒng)充分利用了單片機(jī)價格低、功能強、抗干擾 性能好等優(yōu)點。針對分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)，提出了一種溫度測量方案，并給出了具體的硬件設(shè)計電路 和系統(tǒng)軟件。通過建立服務(wù)器和終端，服務(wù)器把采集到的數(shù)據(jù)實時傳送給終端，并在終端顯示。服

4、務(wù) 器使用AT89S52單片機(jī)作為處理芯片，多路 DS18B20數(shù)字溫度傳感器采集溫度數(shù)據(jù)，使用8位LED顯示溫度數(shù)據(jù)；由于RS232串口通信存在通信距離上的限制，因此可以使用RS232轉(zhuǎn)RS485的方式，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，服務(wù)器掛載在485總線上，通過MAX232和MAX485電平轉(zhuǎn)換芯片和RS232串口將溫度數(shù)據(jù)傳 送給終端；終端采用人機(jī)界面的方式在主機(jī)上顯示溫度，通過控制按鈕能設(shè)置DS18B20的溫度上下限，在動態(tài)范圍內(nèi)調(diào)節(jié) DS18B20的正常溫度工作范圍，上位機(jī)采用Visual Basisc語言來設(shè)計。關(guān)鍵詞： 人機(jī)界面，服務(wù)器，終端，單片機(jī)，傳感器， MAX485 ， RS485，

5、MAX232 ， RS232AbstractIn the industrial production，it is machine to finish many works that harm to people，as well as simple repetitious works In order to control the work of machine， it requires some equipment to monitor their stateThe article introduces the distributed temperature supervisory contr

6、ol system，the design method of the hardware circuit and software The system utilizes the low price， strong function and good anti-jamming ability of MCU For the distributed temperature monitoring system，I proposed a temperature measurement progra，mand made the design of specific hardware circuits an

7、d system software By the establishment of Server and Terminal，the Server collects real-time data，transmits them to the Terminal displayingWith the use of single-chip AT89S52， adopting 2-ways digital temperature sensor DS18B20 collecting temperature data，Server uses 8-bits LED to display temperature

8、dat；a As the result of the existence restriction of RS232 serial on the communication distanc，e consequently it is a way to use RS232 to RS485 for long-distance communicationsHung on 485 bus，through the MAX232 chip and MAX485 chip for Level-Translator and RS232 Serial， server transmits temperature d

9、ata to the Terminal；With the use of man-machine interface，temperature also can be displayed on the Terminal of the hostBy clicking buttons on the man-machine interface，temperature of the upper and the lower limits of DS18B20 can be regulated in the dynamic range of normal temperaturePC is designed o

10、f Visual Basic languageKeywords: man-machine interface，Server，Terminal ，Single-Chip，sensor，MAX485 ，RS485， MAX232 ， RS232第 1 章 引言隨著“信息時代” 的到來，作為獲取信息的手段 傳感器技術(shù)得到了顯著的進(jìn)步， 其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，對其要求越來越高，需求越來越迫切。傳感器技術(shù)已成為衡量 一個國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。 因此，了解并掌握各類傳感器的基本結(jié)構(gòu)、 工作原理及特性是非常重要的。1.1 傳感器的概述和應(yīng)用前景由于傳感器能將各種物理量、化學(xué)量和生物量等信號轉(zhuǎn)變

11、為電信號，使得人們可以 利用計算機(jī)實現(xiàn)自動測量、信息處理和自動控制，但是它們都不同程度地存在溫漂和非 線性等影響因素。 傳感器主要用于測量和控制系統(tǒng)， 它的性能好壞直接影響系統(tǒng)的性能。 因此，不僅必須掌握各類傳感器的結(jié)構(gòu)、原理及其性能指標(biāo)，還必須懂得傳感器經(jīng)過適 當(dāng)?shù)慕涌陔娐氛{(diào)整才能滿足信號的處理、顯示和控制的要求，而且只有通過對傳感器應(yīng) 用實例的原理和智能傳感器實例的分析了解， 才能將傳感器和信息通信和信息處理結(jié)合 起來，適應(yīng)傳感器的生產(chǎn)、研制、開發(fā)和應(yīng)用。另一方面，傳感器的被測信號來自于各 個應(yīng)用領(lǐng)域，每個領(lǐng)域都為了改革生產(chǎn)力、提高工效和時效，各自都在開發(fā)研制適合應(yīng) 用的傳感器，于是種類繁

12、多的新型傳感器及傳感器系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。溫度傳感器是其中重 要的一類傳感器。其發(fā)展速度之快，以及其應(yīng)用之廣，并且還有很大潛力。溫度是一種最基本的環(huán)境參數(shù)，人民的生活與環(huán)境的溫度息息相關(guān)，在工業(yè)生產(chǎn)過 程中需要實時測量溫度，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也離不開溫度的測量，因此研究溫度的測量方法 和裝置具有重要的意義。測量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，溫度傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了三個 發(fā)展階段：傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器，模擬集成溫度傳感器，智能集成溫度傳感 器。目前，國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式，從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的 方向飛速發(fā)展。文章將介紹智能集成溫度傳感器 DS18B20 的結(jié)構(gòu)特征及控制方法，并 對以此傳感器

13、， AT89C52 單片機(jī)為控制器構(gòu)成的溫度測量裝置的工作原理及程序設(shè)計作 了詳細(xì)的介紹。該裝置適用于人民的日常生活和工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用于溫度測量。DS18B20 介紹及優(yōu)點由 DALLAS 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 DS18B20 型單線智能溫度傳感器 ,屬于新一代適配微 處理器的智能溫度傳感器 ,可廣泛用于工業(yè)、民用、軍事等領(lǐng)域的溫度測量及控制儀器、 測控系統(tǒng)和大型設(shè)備中。它具有體積小，接口方便，傳輸距離遠(yuǎn)等特點。1DS18B20 性能特點DS18B20的性能特點：采用單總線專用技術(shù)，既可通過串行口線，也可通過其它 I/O 口線與微機(jī)接口，無須經(jīng)過其它變換電路，直接輸出被測溫度值（9位二進(jìn)制數(shù)，含符號

14、位），測溫范圍為-55C-+125C，測量分辨率為0.0625C,內(nèi)含64位經(jīng)過激 光修正的只讀存儲器 ROM，適配各種單片機(jī)或系統(tǒng)機(jī)，用戶可分別設(shè)定各路溫度 的上、下限，內(nèi)含寄生電源。2. DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM,溫度傳感器,非揮發(fā)的溫度 報警觸發(fā)器TH和TL,高速暫存器。64位光刻ROM是出廠前被光刻好的，它可以看作是該 DS18B20的地址序列號。 不同的器件地址序列號不同。3. DS18B20控制方法在硬件上，DS18B20與單片機(jī)的連接有兩種方法，一種是 Vcc接外部電源，GND 接地，I/O與單片機(jī)的I/O線相連；另一種是用寄

15、生電源供電，此時 UDD、GND接地， I/O接單片機(jī)I/O。無論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電，I/O 口線要接5K Q左右的上拉電 阻。CPU對DS18B20的訪問流程是：先對 DS18B20初始化，再進(jìn)行ROM操作命令， 最后才能對存儲器操作，數(shù)據(jù)操作。DS18B20每一步操作都要遵循嚴(yán)格的工作時序和通 信協(xié)議。如主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換這一過程，根據(jù) DS18B20的通訊協(xié)議，須 經(jīng)三個步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指 令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。1.2 課題目的和意義例如，在糧倉需要對糧食進(jìn)行多點

16、溫度檢測，以避免糧食的腐爛和變質(zhì)；在造紙、 紡織等行業(yè)中，需要測量旋轉(zhuǎn)滾筒表面的多點溫度。但在傳統(tǒng)的多點溫度檢測系統(tǒng)中大 都采用模擬溫度傳感器（例如AD590）一般經(jīng)前端放大、A/D變換和數(shù)據(jù)修正等過程。 經(jīng)實踐應(yīng)用分析發(fā)現(xiàn)：傳統(tǒng)電路設(shè)計上存在電源干擾、濾波不可靠，線路過于復(fù)雜、無 屏蔽措施等不可靠因素。DS18B20在芯片的內(nèi)部自帶模擬和數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的，使用起來非常的方便。它采用單線傳輸技術(shù)，另外，溫度的分辨率可以選擇9到12位的分辨率。因此采用單總線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20可將溫度直接轉(zhuǎn)化為串行數(shù)字信號供微機(jī)處 理，而且在單總線上可以掛多片 DS18B20,微機(jī)只需一根端口線就能與多

17、片 DS18B20 進(jìn)行通信，而且由于它體積小的優(yōu)點，因此占用的PCB板面積很小，電路也很好設(shè)計。因此，由單片機(jī)和DSI8B20構(gòu)成的分布式多點溫度檢測系統(tǒng)改變傳統(tǒng)的溫度采樣模式， 具有可靠性高、線路簡單、測量精度高、功能便于擴(kuò)展等優(yōu)點。本設(shè)計應(yīng)用性比較強，設(shè)計系統(tǒng)可以作為室內(nèi)外溫度監(jiān)測系統(tǒng)，如果稍微改裝可以 做生物培養(yǎng)液溫度監(jiān)測系統(tǒng)、熱水器溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等等。課題主要任務(wù)是完成環(huán)境溫度 檢測，利用單片機(jī)實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)并通過計算機(jī)實施溫度監(jiān)測。設(shè)計后的系統(tǒng)具有操作方 便，控制靈活等優(yōu)點。為了提高對傳感器的認(rèn)識和了解， 尤其是對溫度傳感器的深入研究以及其用法與用 途，基于實用、廣泛和典型的原則而設(shè)計

18、了本系統(tǒng)。本文利用單片機(jī)結(jié)合傳感器技術(shù)以 及上位機(jī)而開發(fā)設(shè)計了這一溫度監(jiān)測系統(tǒng)。 文中傳感器理論、 單片機(jī)實際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合， 詳細(xì)地講述了利用 DS18B20 傳感器探測環(huán)境溫度的過程。1.3 課題的主要觀點、研究方法系統(tǒng)采用主從分布式，由一臺上位機(jī)（PC微型計算機(jī)），下位機(jī)（單片機(jī)）多點溫度數(shù) 據(jù)采集，組成兩級分布式多點溫度測量的巡回檢測系統(tǒng)。下位機(jī)掛載在RS485數(shù)據(jù)線上，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，因此，多路數(shù)據(jù)采集器能夠采集不同環(huán)境的溫度，能夠滿足系統(tǒng)設(shè)計 要求。該系統(tǒng)采用RS232轉(zhuǎn)RS485串行通訊標(biāo)準(zhǔn)，通過上位機(jī)（PC）控制下位機(jī)（單片機(jī)） 進(jìn)行現(xiàn)場溫度采集，上位機(jī)采用VB6.0和MSCOM

19、M控件設(shè)計，制作人機(jī)交互界面。溫度 值既可以送回主控PC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，由顯示器顯示。也可以由下位機(jī)單獨工作，實時顯 示當(dāng)前各點的溫度值，對各點進(jìn)行控制。下位機(jī)采用的是單片機(jī)基于數(shù)字溫度傳感器 DS18B20的系統(tǒng)，DS18B20利用單總線的特點可以方便的實現(xiàn)多點溫度的測量。本設(shè)計系統(tǒng)包括溫度采集模塊，系統(tǒng)控制模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊，顯示模塊，串口通 信模塊，上位機(jī)顯示控制模塊六個部分。 文中對每個部分功能、 實現(xiàn)過程作了詳細(xì)介紹。 整個系統(tǒng)的核心是進(jìn)行溫度監(jiān)測，完成了課題所有要求。第2章方案比較與論證2.1 設(shè)計思路分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)是由微控制器獲取多路溫度傳感器數(shù)據(jù)，并對其進(jìn)行實時控 制。在設(shè)計

20、之時首先要對整體架構(gòu)要有個清晰地了解，針對控制現(xiàn)場的實時性和可靠性 要求，應(yīng)著重考慮 MCU的選型，時鐘頻率是否有特殊要求，內(nèi)存以及ROM的需求,內(nèi)部功能模塊的特殊功能等；其次是溫度傳感器的選擇，可以從兩個方面來考慮。第一 使用AD芯片對溫度信號采樣，第二，直接使用數(shù)字溫度傳感器；為了滿足系統(tǒng)的多功 能以及可視化要求，考慮采取何種通訊方式和自控顯示控制的方法。2.2 方案設(shè)計比較方案一：基于單片機(jī)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計近年來，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，以In ternet和Intranet為應(yīng)用背景的分布式計算 機(jī)技術(shù)也隨之受到重視并被日益完善。作為這些技術(shù)的一個具體應(yīng)用，遠(yuǎn)程監(jiān)測與

21、故障 診斷正開展得如火如荼。特別是隨著信息技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù) 正在世界范圍內(nèi)興起在這樣的背景下，提出了一種簡便的智能化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計方案。本系統(tǒng)基于TCP/IP協(xié)議，可以在以太網(wǎng)中直接使用。圖2.1服務(wù)器結(jié)構(gòu)圖 圖 2.1 所示為系統(tǒng)服務(wù)器結(jié)構(gòu)圖，它主要包含三大模塊。1）現(xiàn)場溫度測量接口，分別為 PT100熱電阻和E分度熱電偶的接口。熱電阻和熱 電偶是工業(yè)上常使用的溫度測量傳感器，執(zhí)行結(jié)構(gòu)使用的是交流固態(tài)繼電器，輸出直接 對受控對象進(jìn)行加熱，接口電路簡單方便。2）軟件部分主要包括控制軟件和通信軟件。控制軟件主要完成對底層設(shè)備信號的 采集和控制。主要包括 AD 采集程序

22、、 PWM 輸出程序、系統(tǒng)初始化程序和人機(jī)接口程3）以太網(wǎng)接口的設(shè)計電路的設(shè)計采用 MCU 和網(wǎng)絡(luò)接口卡 （Network Interface Card NIC） 。網(wǎng)絡(luò)接口卡通常稱之為 “網(wǎng)卡”，網(wǎng)卡的工作原理就是整理計算機(jī)上將發(fā)送的數(shù)據(jù)， 并將數(shù)據(jù)分解為適當(dāng)大小的數(shù)據(jù)包之后向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去； 同時接收通過網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù)據(jù) 給計算機(jī)處理。對于網(wǎng)卡而言，每塊網(wǎng)卡都有一個唯一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點地址（即 48位物理地址，占 6 個字節(jié)）。用單片機(jī)控制以太網(wǎng)網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，是當(dāng)前令人感興趣的一個 研究方向， 通過單片機(jī)控制網(wǎng)卡編程就可以實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)任意終端之間的通信而完全拋 開網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，即在脫離 PC環(huán)境

23、下實現(xiàn)網(wǎng)卡與其它微處理器之間的接口，從而建立 基于非PC平臺的局域網(wǎng)絡(luò)。這里采用的有 Cygna仆020單片機(jī)和網(wǎng)卡控制主芯片 RTL8019AS（以下簡稱網(wǎng)卡），研究單片機(jī)在以太網(wǎng)卡數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用。上位機(jī)（終端）程序相對下位機(jī)程序較簡單，使用 Visual Basic 6.0+Winsock 控件。 上位機(jī)主要完成的任務(wù)是對整個系統(tǒng)進(jìn)行測試， 它負(fù)責(zé)監(jiān)督下位機(jī)的工作， 不參與控制。本方案的優(yōu)點：基于 8位單片機(jī)的嵌入式控制系統(tǒng)解決方案，并通過系統(tǒng)的軟件和 硬件的設(shè)計完成 TCP/IP 協(xié)議最基本的功能， 能實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測的目的。本方案的缺點：基于單片機(jī)的 TCP/IP協(xié)議棧的構(gòu)建難于實現(xiàn)，工

24、作量大，且對單 片機(jī)的性能有一定要求，由于該系統(tǒng)要實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)的實時性不高。方案二：基于單片機(jī)和FPGA的遠(yuǎn)程分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)本方案是基于單片機(jī)和NiosU軟核的溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其系統(tǒng)框圖如圖2.2所示。本系統(tǒng)采用Dallas單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20采集溫度數(shù)據(jù)，打破了傳統(tǒng)的熱電阻、 熱電偶再通過 AD 轉(zhuǎn)換采集溫度的思路。 用 Atmel 公司的 FLASH 單片機(jī) AT89S51 對 數(shù)字信號進(jìn)行處理和控制，通過 RS232串口傳到以Nios U構(gòu)成的嵌入式處理機(jī)中對溫 度進(jìn)行監(jiān)視與報警。Nios II的嵌入式Web服務(wù)器使用戶可以通過IE瀏覽器瀏覽存儲在FLASH芯

25、片中的網(wǎng)頁，由于CPU本身是以軟核的方式實現(xiàn)，其功能可根據(jù)需要進(jìn)行定 制，非常靈活。圖2.2系統(tǒng)主框架圖此方案中下位機(jī)中不需要移植 TCP/IP協(xié)議，只要將獲得的數(shù)據(jù)上通過串口傳到上 位機(jī)中，下位機(jī)中溫度采集電路如圖2.3所示。而NiosH入式上位機(jī)系統(tǒng)主要包括以下 幾個部分：包括Nios H軟核CPU、操作系統(tǒng)使用的定時器、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧使用的定時器、 CPU同外圍設(shè)備的接口（Aviaon總線）；EPCS4用來在上電時對FPGA進(jìn)行配置；FLASH 主要用來存放軟件代碼以及一些需要保存的參數(shù)；SRAM用來在系統(tǒng)運行時的代碼和數(shù) 據(jù)存儲；網(wǎng)絡(luò)接口芯片采用 Smsc公司的LAN91C111芯片作為網(wǎng)

26、絡(luò)接口。該器件是一 個以太網(wǎng)控制器，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò) 7層協(xié)議棧中的傳輸層和 MAC層的功能。另外，它具有 10/100 Mb/s自適應(yīng)、雙工/半工自適應(yīng)等功能，有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性。采用串口 UART和單片機(jī)通信。論圖2.3溫度采集電路本方案的優(yōu)點：采用AT89S51系列單片機(jī)、傳感器DS18B20和Nios H設(shè)計的遠(yuǎn)程 溫度控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)新穎、電路簡單、體積小和控制方便等優(yōu)點。可以廣泛用于電站、 學(xué)校、醫(yī)院等相關(guān)重點設(shè)備的溫度遠(yuǎn)程監(jiān)測。也適用于人體無法接近的高溫或危險場所 的溫度監(jiān)測。本方案的缺點：由于FPGA選型的原因，Nios U嵌入式上位機(jī)的搭建存在一定困難。方案三：基于單片機(jī)和RS23

27、2通信的分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計該系統(tǒng)下位機(jī)由AT89S52單片機(jī)、溫度采集系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲模塊和串行 通信模塊組成。AT89S52單片機(jī)帶有8kFlash閃存，可簡化系統(tǒng)設(shè)計且性能可靠；溫度采 集系統(tǒng)由多路DS18B20數(shù)字溫度傳感器同時檢測多路溫度；顯示模塊采用 8位共陰極 LED數(shù)碼管，用來顯示通道數(shù)和當(dāng)前的各通道溫度測量值。串行通信模塊由MAX232、MAX485電平轉(zhuǎn)換芯片和RS232、RS485構(gòu)成。上位機(jī)采用VB+Mscomm控件設(shè)計人機(jī)操 作界面，利用主機(jī)串口和下位機(jī)進(jìn)行通信。系統(tǒng)框架圖如圖2.4所示圖2.4系統(tǒng)框架圖本系統(tǒng)的優(yōu)點：對單片機(jī)的性能要求不是很高，因此采用一般

28、的51系列單片機(jī)即可; 直接利用串口和主機(jī)通信，實時性高；沒有因在以太網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸而產(chǎn)生延時或誤碼， 因此抗干擾能力強；采用485通信，傳輸距離遠(yuǎn)，滿足分布式的要求；硬件電路簡單、 價廉，擴(kuò)展方便，相對于傳統(tǒng)的溫度檢測系統(tǒng)來說具有絕對的優(yōu)勢。2.3 方案的確定從上面方案的比較來看，方案三不但滿足功能要求，而且系統(tǒng)的實時性比較高，抗 干擾能力也較好，性價比較高。根據(jù)以上方案的對比，以及根據(jù)實驗環(huán)境和設(shè)備的情況， 綜合考慮后，最終選定第3套方案。第 3 章 整體電路設(shè)計3.1 設(shè)計思路與方法電路設(shè)計仿真軟件有很多種，像 Multisim,Proteus,Protel 等，考慮使用 Proteus

29、進(jìn)行 電路設(shè)計與仿真，不愧是一種簡單而有效的方法。為何要選用 Proteus?1. 它全部滿足我們提出的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有 明顯的優(yōu)勢。2. 具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS 232動態(tài)仿真、IC調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和 LCD系統(tǒng)仿真的功能；有 各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。3. 目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。4. 支持大量的存儲器和外圍芯片。總之該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE

30、分析于一身的仿真軟件，功能極其強大 ，可仿真 51、 AVR、 PIC。軟件選擇后，然后就是要對系統(tǒng)功能模塊化，把系統(tǒng)分成若干不同功能的模 塊，然后分別繪制所需的模塊。因此根據(jù)實際情況，可以將本系統(tǒng)分為如下幾個 部分：溫度采集模塊，系統(tǒng)控制模塊，數(shù)據(jù)存儲模塊，顯示模塊，串行通信模塊，上位 機(jī)顯示控制模塊。下位機(jī)框架圖如圖 3.1 所示。溫度采集DS18B2024C02溫度顯示8位 LED主機(jī)AT89S52數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)上傳RS485z狀態(tài)顯示綠：正常紅：不正常藍(lán)：數(shù)據(jù)已存儲上位機(jī)顯示丿圖3.1下位機(jī)框架圖根據(jù)各基本模塊的設(shè)計，設(shè)計了系統(tǒng)整體電路圖，系統(tǒng)原理圖請詳見附錄A3.2 基本功

31、能模塊電路3.2.1 溫度采集模塊1. DS18B20基本介紹該模塊使用DS18B20數(shù)字溫度傳感器，沒有采用傳統(tǒng)的熱敏電阻和 AD轉(zhuǎn)換等方式 進(jìn)行溫度采集，簡化了電路結(jié)構(gòu)，并且也提高了可靠性和穩(wěn)定性。DS18B20可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片圭寸裝而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，圭寸裝形式多樣， 適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。外形圖如圖3.1所示。PIN ASSIGNMENT 圖3.2 DS18B20外型圖AI I此寅 SIlUEP引腳說明GXD 地DQ數(shù)字輸入輸出ADD 可選的ADDU8111fiauIIII. IIIIIi9JUHLIW VLW16 PIS Sa3F Sil

32、*, khlll ClAA S4.WCNCFC龍NCSNC 空引腳DXC 不連接ID列盟產(chǎn) 3 5 PZMiQE. 'A . ZlnHI 亞!* mcJaMiDS28B20內(nèi)部存貯器（如圖3.3示）由一個高速暫存RAM和一個非易失行，電可擦 除EERAM組成，后者存貯高低溫度和觸發(fā)器 TH和TL。SCRATCHPADBYTE01234678TH USERS YTE1TLUSERBVTE2圖3.3 DS18B20存貯器結(jié)構(gòu)圖每一 DS18B20包括一個唯一的64位長的ROM編碼，由于多個傳感器可以漏極開路的 形式掛載在一根總線上，因此主機(jī)搜索不同的ROM編碼就可以找到不同的傳感器，ROM

33、 編碼格式如圖3.4所示。主機(jī)進(jìn)行ROM操作時，必須提供五種操作命令之一：1）Read8位CRC編碼48位序列號8位產(chǎn)品系列編碼ROM（讀 ROM）,2）Match ROM（符合 ROM）,3）Search ROM（搜索 ROM）,4）Skip ROM（跳過 ROM）,Alarm Search（告警搜索）。MSBLSB MSBLSB MSBLSB（最高有效位）（最低有效位）圖3.4 ROM編碼格式溫度采集模塊最重要的是要弄清傳感器是怎樣把溫度進(jìn)行數(shù)字化的。在DS18B20內(nèi)部完成提供0.5 C的分辨率，溫度讀數(shù)以16位、符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補碼讀數(shù)形式提供。 數(shù)據(jù)在單線接口上串行發(fā)送。溫度是以1/

34、2C LSB （最低有效位）形式表示時，產(chǎn)生以下 9位格式，如圖3.5所示：MSB （最需有效位）（最低有效位）LSB11001110=圖3.5 DS18B20內(nèi)溫度數(shù)據(jù)格式為了達(dá)到更高的精度，則在對 DS18B20測溫原理進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，采取直接讀 DS18B20內(nèi)部暫存器的方法，將DS18B20的測溫分辨率提高到 0.010.1 C。首先用讀暫 存器指令（BEH），讀出0.5 C為分辨率的溫度測量結(jié)果，然后切去測量結(jié)果中的最低 有效位（LSB），得到所測實際溫度整數(shù)部分 T1,然后用BEH指令讀取計數(shù)器1的計數(shù) 剩余值M1和每度計數(shù)值M2。考慮到DS18B20測量溫度的整數(shù)部分是以0

35、.25 C、0.75 C 為進(jìn)位界限的關(guān)系，實際溫度T可以用下式計算得到：T=（T1-O.25）+（M2-M1）/M22.溫度采集模塊電路根據(jù)DS18B20技術(shù)參數(shù)，溫度采集模塊電路設(shè)計如圖3.6所示。DS18B20采用+5V電源供電，而不采用數(shù)據(jù)線供電的寄生電源供電形式，目的在于減少溫度轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)讀 取的時間，提高傳感器的工作效率。DS18B20數(shù)據(jù)傳輸端口漏極開路，因此多個DS18B20 可以進(jìn)行“線與”，掛載在同一條數(shù)據(jù)線上。數(shù)據(jù)線使用上拉電阻連接到VCC，以滿足電平轉(zhuǎn)換期間提供足夠的電流。其中temp接單片機(jī)引腳P1.5。VCC圖3.6溫度采集電路3.2.2 系統(tǒng)控制模塊1. 內(nèi)部時鐘

36、電路。MCS-51芯片內(nèi)有一個高增益反向放大器，XTAL1,XTAL2引腳分別為該反向放大器的輸入端和輸出端，在芯片的外部通過這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個穩(wěn)定的自激振蕩器。如圖3.7所示。XTAL14C165pC265pX1CRYSTALXTAL24圖3.7內(nèi)部時鐘電路電路中的電容C1、C2的取值對振蕩頻率輸出的頻率值、穩(wěn)定性及振蕩電路起振速 度有少許影響，C1、C2可在20PF-100PF之間選擇，外接陶瓷振蕩器時典型取值為 47PF， 取60PF-70PF寸振蕩器有較高的頻率穩(wěn)定性。晶體振蕩頻率可在1.2 M-12M之間選擇，根 據(jù)實際情況，選擇11.

37、0592MHZ。2. 系統(tǒng)復(fù)位電路MCS-51單片機(jī)的復(fù)位操作有兩種方式：上電復(fù)位和上電按鈕復(fù)位。通常因為系統(tǒng) 運行的需要，常常需要人工按鈕復(fù)位，復(fù)位電路如圖3.8所示，只需要將一個常開按鈕開關(guān)并聯(lián)于上電復(fù)位電路，按下開關(guān)一定時間就能使RST引腳端為高電平，從而使單片機(jī)復(fù)位。RSTR1R2 4k7t I o o4k7 C4_10u圖3.8系統(tǒng)復(fù)位電路3.2.3 數(shù)據(jù)存儲模塊在此模塊中，使用24C02作為擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲器，把DS18B20的ROM信息保存到里面。1. 24C02基本介紹24C02是一個2K存儲空間的COMS EEPROM，內(nèi)部含有256個8位字節(jié)，16字節(jié)頁寫 緩沖器。它支持IIC

38、總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議，通過器件地址輸入端A0,A1和A2最多可以實現(xiàn)將 8個 24C02連接到總線上。對24C02進(jìn)行操作，必須嚴(yán)格掌握讀寫時序。2. IIC總線工作原理IIC總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種類型信號，他們分別是：開始信號、結(jié)束信號 和應(yīng)答信號。開始信號：SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)結(jié)束信號：SCL為低電平時，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。應(yīng)答信號：接收數(shù)據(jù)的IC在接收到8bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平 脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)出一個信號后，等待受控單元發(fā)出一個應(yīng)答 信號，CPU接收到應(yīng)答信號后，根據(jù)實際情況做出

39、是否繼續(xù)傳遞信號的判斷。若未收到 應(yīng)答信號，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。2I C規(guī)程運用主/從雙向通訊。器件發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上，則定義為發(fā)送器，器件接收 數(shù)據(jù)則定義為接收器。主器件和從器件都可以工作于接收和發(fā)送狀態(tài)。總線必須由主器件（通常為微控制器）控制，主器件產(chǎn)生串行時鐘（ SCL）控制總線的傳輸方向，并 產(chǎn)生起始和停止條件。SDA線上的數(shù)據(jù)狀態(tài)僅在SCL為低電平的期間才能改變，SCL為 高電平的期間，SDA狀態(tài)的改變被用來表示起始和停止條件。數(shù)據(jù)存儲模塊電路設(shè)計如圖3.9所示，SCK時鐘線和SDA數(shù)據(jù)線經(jīng)上拉電阻接+5V 電源。圖3.9數(shù)據(jù)存儲模塊SCKSDA3.2.4 顯示模塊1. 溫度數(shù)據(jù)

40、顯示部分圖3.10所示模塊使用8位一體共陰極數(shù)碼顯示管作為顯示器，單片機(jī)輸出信號不能 直接接入數(shù)碼管，因為此時I/O 口輸出電流并不能驅(qū)動數(shù)碼管。因此必須在數(shù)碼管輸入 端接驅(qū)動，驅(qū)動的接法有多種，可以使用上面模塊電路中所使用的方法，直接經(jīng)上拉電 阻接到電源，還有一種方式就是接驅(qū)動芯片，滿足信號的電平轉(zhuǎn)換。此模塊中采用信號 經(jīng)驅(qū)動芯片74LS244輸出到數(shù)碼管。而單片機(jī)P0口輸出信號作為數(shù)碼管段選信號，顯示 數(shù)字或者字符，P2 口輸出信號作為數(shù)碼管位選信號，用來選擇哪個數(shù)碼管亮或滅。其中 后五位數(shù)碼管用來顯示溫度數(shù)據(jù)，末尾兩位為小數(shù)顯示，第三位為帶小數(shù)點的整數(shù)顯示。 第六位為負(fù)數(shù)字符-'

41、”顯示。最高三位顯示DS18B20編號，用來顯示當(dāng)前DS18B20的溫度數(shù)據(jù)，如“no 1等編號U7AY Y水LS244U7:B74LS24474LS2444 5 1圖3.10顯示模塊0A A A AE9A A A A OY YU6:GDine753142 74LS244A A AAA A AA2. 工作狀態(tài)顯示部分D4led blueLED-BLUEled_gree nBA"2 led-greenD1LED-REDR3SPEAKER4k7led redspeaker圖3.11工作狀態(tài)顯示電路如圖3.11示，紅色發(fā)光二極管D1用來表示當(dāng)前工作溫度范圍超出設(shè)定值， 并配合揚 聲器LS1

42、 一起報警；綠色發(fā)光二極管D2表示當(dāng)前工作溫度范圍正常；如果當(dāng)前 DS18B20 的ROM信息(64位)正確存儲到24C02后，藍(lán)色發(fā)光二極管D4亮。3.2.5 串行通信模塊1. RS-232C 接口標(biāo)準(zhǔn)RS-232是個人計算機(jī)上的通訊接口之一，由電子工業(yè)協(xié)會(Electronic IndustriesAssociation, EIA)所制定的異步傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口。通常RS-232接口(如圖3.12所示)以9個接腳(DB-9)或是25個接腳(DB-25)的型態(tài)出現(xiàn)，一般個人計算機(jī)上會有兩組 RS-232接口，分別稱為 COM1和COM2。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率子 020000bit/s范圍內(nèi)的通信R

43、S-232-C標(biāo)準(zhǔn)最初是遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備 DTE(Data Termi nal Equipme nt)與 數(shù)據(jù)通信設(shè)備 DCE (Data Communication Equipment而制定的。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)中所提到 的 發(fā)送”和 接收”都是站在DTE立場上，而不是站在DCE的立場來定義的。由于在 計算機(jī)系統(tǒng)中，往往是CPU和I/O設(shè)備之間傳送信息，兩者都是 DTE，因此雙方都能 發(fā)送和接收。DCO RXD TXO DTR 3DOSR RTS CIS RI圖3.12串口外形圖2.RS-485協(xié)議簡介及MAX485芯片介紹RS-485是美國電氣工業(yè)聯(lián)合會(EIA)制定的利用平衡雙絞

44、線作傳輸線的多點通訊標(biāo)準(zhǔn)。它采用差分信號進(jìn)行傳輸；最大傳輸距離可以達(dá)到1.2 km;最大可連接32個驅(qū)動器和收發(fā)器；接收器最小靈敏度可達(dá) i200 mV;最大傳輸速率可達(dá)2.5 Mb/s。MAX4 85接口芯片是Maxim公司的一種RS-485芯片。采用單一電源+5 V工作，額定電流為300 yA,采用半雙工通訊方式。它完成將 TTL電平轉(zhuǎn)換為RS- 485電平的功能圖3.13所示為串行通信模塊。 MAX232是TTL-RS232電平轉(zhuǎn)換的典型芯片，按照芯 片的推薦電路，取振蕩電容為uF級的時候，若輸入為5V,輸出可以達(dá)到-14V左右，輸入 為0V ,輸出可以達(dá)到14V,在扇出電流為20mA的

45、時候，處處電壓可以穩(wěn)定在12V和-12V。 其中11、12號引腳分別接MAX485數(shù)據(jù)輸出引腳和數(shù)據(jù)輸入引腳，9號引腳可以用來控 制MAX485芯片，13、14號接9針RS232串 口頭2、3號引腳，MAX485的6、7號引腳接單 片機(jī)的串行口 RXD、TXD。vex圖3.13串行通信模塊MCS-51系列單片機(jī)串口通信方式有4種，這里采用方式1, 8位的UART。一幀數(shù)據(jù)般為10位，包括1個起始位和1個停止位。幀格式如下:In-l-lTffM第瑰的幀'1D7L0DOU13U31>4L>5L>“10DO1)1圖3.14幀格式數(shù)據(jù)通過MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片，主機(jī)（終端）

46、和單片機(jī)（服務(wù)器）就能實現(xiàn)通信。 由于數(shù)據(jù)輸入輸出占用不同的數(shù)據(jù)線，因此也實現(xiàn)了單片機(jī)和主機(jī)雙工通信。3.2.6 單片機(jī)引腳分配圖圖3.15為單片機(jī)引腳分配圖。弓I腳分配說明如下：XTAL1，XTAL2分別接時鐘振蕩電路的輸入輸出；RST為復(fù)位信號輸入端；SCK， SDA為存儲器24C02的時鐘線，數(shù)據(jù)線；P1.2，P1.3，P1.7接綠、紅、藍(lán)發(fā)光二極管； P1.4接揚聲器；P1.5為多路DS18B20數(shù)據(jù)輸入輸出及控制端口； P0, P2為數(shù)碼管控制端 口； P3.0，P3.1為串行輸入輸出端口，經(jīng)MAX485和MAX232電平轉(zhuǎn)換后，連接到RS232 串口。U1MCU-RXDMCU-TX

47、D圖3.15單片機(jī)引腳分配上面5個模塊將下位機(jī)硬件分成了幾個部分， 每個部分都對硬件做了較詳細(xì)的介紹, 至于下位機(jī)整體的電路圖請詳見附錄 A。第4章人機(jī)交互界面設(shè)計4.1 UI設(shè)計介紹4.1.1 什么是UIUI即User In terface（用戶界面）的簡稱。UI設(shè)計則是指對軟件的人機(jī)交互、操作邏輯、界面美觀的整體設(shè)計。好的UI設(shè)計不僅是讓軟件變得有個性有品味，還要讓軟件的操作變得舒適、簡單、自由，充分體現(xiàn)軟件的定位和特點。軟件設(shè)計可分為兩個部分：編碼設(shè) 計與UI設(shè)計。編碼設(shè)計大家都很熟悉，但是 UI設(shè)計還是一個很陌生的詞，即使一些專 門從事網(wǎng)站與多媒體設(shè)計的人也不完全理解 UI的意思。UI

48、的本意是用戶界面，是英文 Use和in terface的縮寫。從字面上看是用戶與界面 2個組成部分，但實際上還包括用戶 與界面之間的交互關(guān)系。4.1.2 界面設(shè)計界面設(shè)計是人與機(jī)器之間傳遞和交換信息的媒介，包括硬件界面和軟件界面， 是計算機(jī)科學(xué)與心理學(xué)、設(shè)計藝術(shù)學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和人機(jī)工程學(xué)的交叉研究領(lǐng)域。 近年來，隨著信息技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，人機(jī)界 面設(shè)計和開發(fā)已成為國際計算機(jī)界和設(shè)計界最為活躍的研究方向。在漫長的軟件發(fā) 展中，界面設(shè)計工作一直沒有被重視起來。做界面設(shè)計的人也被貶義的稱為 “美工”。其 實軟件界面設(shè)計就像工業(yè)產(chǎn)品中的工業(yè)造型設(shè)計一樣，是產(chǎn)品的重要買點。一

49、個友好美 觀的界面會給人帶來舒適的視覺享受，拉近人與電腦的距離，為商家創(chuàng)造賣點。界面設(shè) 計不是單純的美術(shù)繪畫，他需要定位使用者、使用環(huán)境、使用方式并且為最終用戶而設(shè) 計，是純粹的科學(xué)性的藝術(shù)設(shè)計。檢驗一個界面的標(biāo)準(zhǔn)即不是某個項目開發(fā)組領(lǐng)導(dǎo)的意 見也不是項目成員投票的結(jié)果，而是最終用戶的感受。所以界面設(shè)計要和用戶研究緊密 結(jié)合，是一個不斷為最終用戶設(shè)計滿意視覺效果的過程。4.1.3 界面設(shè)計流程用戶界面設(shè)計在工作流程上分為結(jié)構(gòu)設(shè)計、交互設(shè)計、視覺設(shè)計三個部分。結(jié)構(gòu)設(shè)計也成概念設(shè)計(Conceptual Design )，是界面設(shè)計的骨架。通過對用戶研究和任務(wù)分析，制定出產(chǎn)品的整體架構(gòu)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計

50、中，目錄體系的邏輯分 類和語詞定義是用戶易于理解和操作的重要前提。交互設(shè)計的目的是使產(chǎn)品讓用戶能簡單使用。任何產(chǎn)品功能的實現(xiàn)都是通過人和機(jī)器的交互來完成的。因此，人的因素應(yīng)作為設(shè)計的核心被體現(xiàn)出來。在結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上， 參照目標(biāo)群體的心理模型和任務(wù)達(dá)成進(jìn)行視覺設(shè)計。包括色彩、字體、頁面等。視覺設(shè)計要達(dá)到用戶愉悅使用的目的。4.2 使用Visual Basic語言設(shè)計圖形界面4.2.1 VB圖形界面開發(fā)特點進(jìn)行圖形界面設(shè)計的開發(fā)語言有很多，像 Java, VC+，Matlab等。作為一種面向?qū)?象的程序設(shè)計語言，與目前日常的程序設(shè)計語言相比， VB6.0 在圖形開發(fā)方面具有如下 特點：1. 系統(tǒng)

51、提供了功能強大的圖形方法隨著學(xué)習(xí)的深入，會發(fā)現(xiàn) VB6.0 系統(tǒng)提供了功能強大的圖像方法，利用這些圖形方 法，用戶不但可以再窗體、圖片框上實現(xiàn)基本的繪圖，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)對位圖的處理。用戶設(shè)定空間較大VB 6.0中，將屏幕和繪圖區(qū)進(jìn)行了區(qū)分，繪圖區(qū)作為屏幕的一部分，可以由用戶設(shè) 定其大小和在屏幕上的位置，同時用戶可以根據(jù)需要在繪圖區(qū)中設(shè)定合適的坐標(biāo)系。此 外，用戶也能夠利用 VB6.0 提供的繪圖屬性，豐富自己的圖形程序。2. 圖形編程不依賴于硬件VB6.0圖形語句功能的實現(xiàn)依賴于 Windows系統(tǒng)中用于控制屏幕和打印機(jī)中的驅(qū) 動程序，而不是程序運行系統(tǒng)的硬件設(shè)置。因此，用 VB6.0 開發(fā)出

52、的圖像程序是不依賴 于系統(tǒng)硬件的。這將有利于開發(fā)具有高可移植性的圖形程序。3. 開發(fā)流程簡單，易于掌握 與其他程序設(shè)計語言相比， VB6.0 相對更為簡單，因此，對于初學(xué)者來說更容易掌 握。422 VB應(yīng)用程序的基本設(shè)計步驟1分析設(shè)計任務(wù)，編制設(shè)計方案； 2進(jìn)行工程界面設(shè)計（創(chuàng)建工程，創(chuàng)建窗體，設(shè)計程序界面） ； 3代碼設(shè)計；4調(diào)試工程；5保存工程；6生成可執(zhí)行文件。4.2.3 MSComm 控件VB5.0/6.0 的 MSComm 通信控件提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)通信命令的接口，它允許建立 串口連接，可以連接到其他通信設(shè)備（如 Modem）。 還可以發(fā)送命令、進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 以及監(jiān)視和響應(yīng)在通信過程中

53、可能發(fā)生的各種錯誤和事件， 從而可以用它創(chuàng)建全雙工 、 事件驅(qū) 動的、高效實用的通信程序。在開始使用 MSComm 控件之前，需要先了解其屬性、事件或錯誤。每個使用的 M scomm控件對應(yīng)著一個串行端口。如果應(yīng)用程序需要訪問多個串行端口， 必須使用多個 Mscomm控件。可以在 Windows控制面板”中改變端口地址和中斷地址。Mscomm控件 屬于ActiveX控件，在使用前應(yīng)首先在 工程”部件”對話框中選擇“Microsoft Comm Control 6.0 ”復(fù)選框，將該控件添加到工具箱中。MSComm控件有很多重要的屬性，下面介紹幾個常用的屬性。CommPort設(shè)置并返回通訊端口號

54、。Sett in gs以字符串的形式設(shè)置并返回波特率、奇偶校驗、數(shù)據(jù)位、停止位。 PortOpen設(shè)置并返回通訊端口的狀態(tài)。也可以打開和關(guān)閉端口。In put從接收緩沖區(qū)返回和刪除字符。Output向傳輸緩沖區(qū)寫一個字符串。4.3 界面設(shè)計為實現(xiàn)界面基本功能，使用Visual Basic語言設(shè)計界面，MSComm控件來實現(xiàn)串口 通信。4.3.1 界面基本功能描述1. 啟動界面時，完成串口的初始化；2. 界面能實時顯示當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)；3. 顯示當(dāng)前串口編號，并能選擇串口進(jìn)行通信；4. 顯示工作范圍內(nèi)溫度的最大值和最小值；5. “Star按鈕能發(fā)送請求信號，連接到單片機(jī)；收到單片機(jī)的回復(fù)信號后，接收

55、單 片機(jī)發(fā)送過來的溫度數(shù)據(jù)；6. “ Stop按鈕能阻止串口接收數(shù)據(jù)，并清零文本框顯示；7. 在最大值、最小值文本框處寫入數(shù)據(jù)后，點擊“Write按”鈕能寫最大值和最小值到單片機(jī)，動態(tài)改變DS18B20的工作溫度。4.3.2 界面式樣對界面功能進(jìn)行分析后，抽象出界面原型，調(diào)用的界面控件如表4.1所示表4.1基本控件控件名稱功能描述TextBoxCurre nt Temperature顯示當(dāng)前溫度值TextBoxCom No只是當(dāng)前串口編號TextBoxMax Temp溫度上限TextBoxMin Temp溫度下限Comma ndButto nStart串口開始數(shù)據(jù)傳送Comma ndButto

56、 nStop串口停止數(shù)據(jù)傳送Comma ndButto nWrite把上、下限溫度寫入單片機(jī)MSCommMSComm1調(diào)用VB控件 MSComm調(diào)用控件后，設(shè)定相應(yīng)控件的坐標(biāo)，進(jìn)行整體布局，使界面整體效果比較美觀，最后效 果如圖4.1所示。圖4.1人機(jī)交互界面效果圖第5章系統(tǒng)程序設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計方式?jīng)Q定系統(tǒng)分為上位機(jī)和下位機(jī)部分，上位機(jī)即終端部分，下位機(jī)即服 務(wù)器部分。上位機(jī)程序采用Visual Basic語言設(shè)計人機(jī)界面，并調(diào)用其中的MSComm控件 實現(xiàn)串行通信；下位機(jī)使用單片機(jī)C語言和匯編語言混合編程的方式設(shè)計，利用 KEIL和 Proteus聯(lián)合開發(fā)。5.1 下位機(jī)程序設(shè)計程序設(shè)計的方式可以分為兩種：由上至下和由下至上。針