基于PROTEUS的DS18B20测温仿真与VB上位机显示.doc

淮南师范学院电气信息工程学院电子信息科学与技术专业proteus课程论文 成绩课程论文 题 目：基于proteus的ds18b20测温仿真 与vb上位机显示 学生姓名： 方 瑞 学生学号： 1008050110 系 别： 电气信息工程学院 专 业： 电子信息科学与技术 年 级： 2010级 任课教师： 沈晓波 电气信息工程学院制2012年12月基于proteus的ds18b20测温仿真与vb上位机显示学生：指导教师：电气信息工程学院电子信息科学与技术专业摘要:本设计是基于在proteus平台上仿真51单片机与ds18b20的测温，并将结果反馈到用vb开发的上位机界面，进行实时温控。关键词：proteus、ds18b20、vb、上位机目录1、原理图绘制42、程序设计63、vb上位机设计64、虚拟串口设置85、设计结果95.1串口选择错误95.2 开始工作95.3 上下限值监控96、课程设计总结107、附录a11a.1参考文献11a.2 单片机程序12a.3 vb上位机程序18a.4 基于proteus的ds18b20测温仿真原理图20a.5 基于proteus的ds18b20测温仿真pcb图21a.6 基于proteus的ds18b20测温仿真3d图22 1、 原理图绘制 proteus软件是英国lab center electronics公司开发的eda工具软件。proteus软件由isis(intelligent schematic input system)和ares(advanced routing and editing software)两个软件构成，其中isis是一款智能原理图输入系统软件，可作为电子系统仿真平台；ares是一款高级布线编辑软件，用于制作pcb。本设计选用51系列at89c52单片机和dallas公司生产的ds18b20智能数字温度传感器。at89c52是高性能8位单片机，其主要特点如下：8位cpu。片内带振荡器，频率范围1.2mhz12mhz。片内带128b的数据程序存储器。 32可编程i/o线 三个16位定时器/计数器 6个中断源 一个全双工的串行i/o接口，可多机通信。 可编程串行通道。 低功耗的闲置和掉电模式。 片内振荡器和时钟电路。ds18b20是dallas公司开发的一款智能数字温度传感器，其主要特点如下：使用电压范围宽，电压范围3.05.5v。独特的单线接口方式，可实现组网多点测温。测量温度范围-55 +125，在-10+85时精度为0.5。可编程分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为0.5,0.25,0.125和0.0625，可实现高精度测温。在9位分辨率时，最多在93.75ms内把温度转换为数字；12位分辨率时，最多在750ms内把温度值转换为数字，显然速度很快。测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给cpu，同时可传送crc校验码，具有较强的抗干扰纠错能力。负压特性。电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。以下为电路原理图： 图1 电路原理图在proteus中选择compim元件可以很方便地实现单片机串口与pc机的串口通信，建立上位机控制。 compim的设置如下图图2 compim设置2、 程序设计keil c51是当前使用最广泛的基于80c51内核的软件开发平台之一，由德国keil software公司推出。uvision4是keil software公司推出的关于51系列单片机的开发工具。uvision4集成开发环境ide是一个基于windows的软件开发平台，集编辑、编译、仿真与一体，支持汇编语言和c语言的程序设计。 本设计的软件流程图如下：图3 at89c52工作流程图 在这里须注意的是串口波特率的设置，这里设置的晶振为11.0592mhz，串口的波特率是由定时器t1产生的，按照波特率计算公式，当波特率为9600，smod=0时，th1和th0的初值都设为0xfd；具体程序见附录a.2。3、vb上位机设计microsoft visual basic6.0是一个功能强大的软件开发工具。使用它，可方便的在windows系统下开发应用软件。vb6是microsoft公司最新推出的一个可视化的面向对象的应用开发环境，继承了basic语言的简单、易学的优点，很快成了一种易学实用的windows平台上面向对象开发的应用工具。上位机程序设计核心问题是对mscomm串行通信控件的控制，在这里需了解mscomm的一些属性设置。comport：设置和返回通信串口号setting：设置和返回波特率以及字节的奇偶位、数据位和停止位。port open：设置和返回通信端口状态inbuffersize：接收缓存区分配的内存outbuffersize：发送缓存区分配的内存inputmode：接收的信息的模式inbuffercount：接收的字节总数 vb程序流程图图4 vb上位机工作流程图图5 vb上位机工作界面具体程序见附录a.3。4、虚拟串口的设置虚拟串口软件很多，在此以virtual serial port driver为本实验的虚拟串口软件。图6 vspd虚拟串口工作界面vspd建立两个虚拟串口的连接后，就可以进行两个串口之间的通信。5、 设计结果5.1串口选择错误当串口选择错误，打开工作时，vb上位机软件能够弹出一对话框告知串口错误。图7 vb上位机串口错误5.2开始工作 当串口建立连接后，打开工作，工作状态由红变绿，就能够实时显示温度，并能够实时监控上下限的值是否超出。图8 vb上位机开始工作状态 5.3上下限值监控开始工作后，vb上位机并实时监控温度，当超过上下值的范围，并会弹出警告窗口。图9 超上限值警告图10 低下限值警告6、 课程设计总结通过本次设计，将proteus的仿真从头到尾做了一遍，掌握了proteus基本使用方法，再通过学习vb语言，编写上位机软件，使得跟好的完成了对这次的基于proteus的51单片机串口通信仿真设计，完成了理论与实践的结合。当然在本次设计中也有不足之处，首先，由于时间仓促，不能系统的学习vb语言，使得设计的上位机存在不稳定运行问题，第二，本来想做个温度波形图，可惜精力有限，不能完成，希望在以后的学习中再去慢慢完善。总体来说，通过这次学习，掌握了单片机串口通信的基本原理和使用方法，为以后的应用，积累了一定的经验。7、附录aa.1参考文献1陈忠平.基于proteus的51系列单片机设计与仿真m.2012.北京：电子工业出版社2周荣富，曾 技.电子线路cadm. 2011.北京：北京大学出版社3谢维成，杨加国.单片机原理与应用及c51程序设计m.2009.北京：清华出版社4郭天祥.新概念51单片机c语言教程m.2009.北京：电子工业出版社5范逸之，陈立元.visual basic与rs-232串行通信控制m.2002.北京：清华大学出版社a.2 单片机程序/* ds18b20测量温度*/#include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned intuchar temp_h,temp_l;uchar buff5;uchar list_flag = 0;sbit dq = p32; void delay(unsigned int i) while(i-); /初始化函数bit int_ds18b20(void)unsigned char x=0; dq = 1; /dq复位 delay(8); /延时片刻 dq = 0; /单片机将dq拉低 delay(90); /精确延时大于480us dq = 1; /拉高总线 delay(8); x = dq; /延时片刻后,如果x=0则初始化成功,x=1则初始化失败 delay(100); dq = 1;return x;/读一个字节read(void)unsigned char i = 0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i0;i-) dq = 0; / 给脉冲信号 dat = 1; dq = 1; / 给脉冲信号 _nop_(); _nop_(); if(dq) dat |= 0x80; delay(4); dq = 1; return(dat);/写一个字节void write(unsigned char dat) unsigned char i = 0; for (i=8; i0; i-) dq = 0; dq = dat&0x01; delay(5); dq = 1; dat = 1; delay(4);/启动转换void int_(void) if(int_ds18b20()=1)/如果为一重新初始化 list_flag = 1; else list_flag = 0;write(0xcc); / 跳过读序号列号的操作 write(0x44); / 启动温度转换int_ds18b20();write(0xcc); /跳过读序号列号的操作 write(0xbe); /读取温度寄存器等（共可读9个寄存器） 前两个就是温度 temp_l=read(); /读取温度值低位 temp_h=read(); /读取温度值高位 void init_com(void)tmod = 0x20;pcon = 0x00;scon = 0x50;th1 = 0xfd;/波特率9600tl1 = 0xfd;ti = 0;tr1 = 1;ea = 1;es = 1;void comm(char *parr)dosbuf = *parr+;/发送数据while(!ti); /等待发送完成标志为一ti = 0;/标志请0while(*parr);/保持循环直到字符为0void tem_trans() /温度处理 小于零显示 大于零显示 重点uchar ng = 0;if(temp_h&0xf8)=0xf8)temp_h = temp_h;temp_l = temp_l + 1;if(temp_l = 0x00)temp_h+;ng = 1;buff0 = temp_l&0x0f;buff4 = buff0+0x30;/小数位buff0 = (temp_l&0xf0)4)|(temp_h&0x0f)4);buff1 = buff0/10+0x30;/十位buff3 = buff0%10;buff2 = buff3+0x30;/个位buff3 = .;/小数点if(ng=1)buff0 = -; /正负位else buff0 = +; void main(void) init_com(); while(1) int_(); tem_trans();if(list_flag=0) comm(buff); delay(5000); a.3 vb上位机程序private max as singleprivate min as singledim rec as stringprivate sub check1_click()on error goto handle_errorif check1.value = 1 then mscomm1.commport = combo1.listindex + 1 设置串口 mscomm1.portopen = true shape1.fillcolor = vbgreen check1.caption = 结束工作end ifif check1.value = 0 then shape1.fillcolor = vbred check1.caption = 开始工作 if mscomm1.portopen = true then mscomm1.portopen = false 关闭串口 end if end ifhandle_error: if err.number = comportinvalid then check1.value = 0 shape1.fillcolor = vbred check1.caption = 开始工作 msgbox (error:串口错误！) end ifend subprivate sub command1_click(index as integer)select case index case 0 max = text1(1).text min = text1(2).text case 1 end end selectend subprivate sub form_load()max = 35#min = 20#rec = 35#for i = 1 to 16combo1.additem com & inext icombo1.listindex = 0label2.caption = now()mscomm1.settings = 9600,n,8,1mscomm1.inbuffersize = 5mscomm1.rthreshold = 5mscomm1.sthreshold = 1mscomm1.inputlen = 0mscomm1.inputmode = cominputmodetextmscomm1.inbuffercount = 0end subprivate sub mscomm1_oncomm() rec = mscomm1.input label1.capt