嵌入式系统课程设计.doc

嵌入式系统课程设计成员信息小组编号3实验题目温控成员信息姓 名学 号实验分工分值联系信箱组长贾文涛200406020030单片机代码、测试0.5成员1高昆鹏200406020041上位机、装焊、测试0.5实验目的1、 设计硬件电路，提高硬件设计能力。2、 分析电路，编写控制和通信软件代码。3、 提高动手能力和协作能力。实验内容1、 设计硬件电路，进行焊接和电路的连接，并进行验证。2、 编写温度控制的代码，进行加载，在LCD上进行显示。3、 编写串口通信的窗口软件，进行通信。4、 数据采集和验证，进行总结。实验原理和方案1. 硬件1) 总体结构 单片机通过P3.7数据端口读取DS18B20采集的温度值后，需要通过RS-232串口与PC机进行通信，在这里要注意，单片机AT89S52的数据端口采用TTL/CMOS逻辑电平，而PC机的串口则采用RS-232电平，因此需要外接逻辑转换器。AT89S51单片机PC上位机接受并显示温度DS18B20温度传感器总体结构图单片机通过数据引脚P3.0(RXD)和P3.1(TXD)完成串口的数据通信，为了保证通信的正确和可靠，单片机程序中需要正确的设置工作方式和通信参数，通信参数主要包括波特率，校验位，数据位和停止位等，通信参数必须要与PC机的串口通信设置相一致。2) 单片机系统温度监控系统由受控对象(DS18B20数字温度传感器)，下位机(51单片机)和上位机(PC机)组成。单片机通过P3.7接口读取温度传感器采集到的温度值，通过P3.6连接喇叭报警，通过串口将温度值传送至上位机，上位机通过应用软件将传来的温度值显示出来。3) 温度传感器DS18B20 实验中温度传感器采用DS18B20数字温度计，与单片机构成温度控制系统，无需外接ADC，DS18B20具有独特的单总线接口，只需一位I/O即可进行通信，不许外接电源。2. 软件温度监控系统的软件主要包括两个部分：1) 下位机程序：AT89S52上接受温度传感器和发送温度值程序；单片机读取DS18B20实时温度unsigned int Read_Temperature(void)unsigned int temp_lsb,temp_msb;int k;ow_reset();write_byte(0xCC);write_byte(0x44);delay(5);ow_reset();write_byte(0xCC);write_byte(0xBE);for(k=0;k9;k+)getk=read_byte();temp_msb=get1;temp_lsb=get0;temp_msb = temp_msb8;temp_msb = temp_msb|0x00FF;temp_lsb = temp_lsb|0xFF00;temp_lsb = temp_lsb&temp_msb;return(temp_lsb);通过LED显示温度值：void intTL0() interrupt 1 /TL0 定时中断处理函数 TL0 = -3686%256; /定时器中断时间间隔TH0 = -3686/256; leddisp(); /每次定时中断显示更新一次void leddisp(void)if(lednum = 6) /更新需要现实的数码位 lednum = 0; else lednum+; P2 = Led_en(lednum);P1 = segtabledlednum; uchar Led_en(char lednum) uchar led_en = 0;switch (lednum)case 0: led_en = 1;break;case 1: led_en = 2;break;case 2: led_en = 4;break;case 3: led_en = 8;break;case 4: led_en = 16;break;case 5: led_en = 32;break; return(led_en); 2) 上位机程序：PC上接受温度值并处理温度值的程序。PC接受温度值并显示通过运用VC+6.0中ActiveX串口通讯控件处理串口通信，串口参数设置为波特率9600，无校验，8个数据位，1个停止位。通过ActiveX穿孔通信控件实现，程序为事件驱动方式，处理数据源代码如下：void CSCommTestDlg:OnComm() VARIANT variant_inp; COleSafeArray safearray_inp; LONG len,k; BYTE rxdata2048; /设置BYTE数组 An 8-bit integerthat is not signed. CString strtemp; BYTE bt; float tt=0; if(m_ctrlComm.GetCommEvent()=2) /事件值为2表示接收缓冲区内有字符 variant_inp=m_ctrlComm.GetInput(); /读缓冲区 safearray_inp=variant_inp; /VARIANT型变量转换为ColeSafeArray型变量 len=safearray_inp.GetOneDimSize(); /得到有效数据长度 for(k=0;klen;k+) safearray_inp.GetElement(&k,rxdata+k);/转换为BYTE型数组 for(k=0;klen;k+) /将数组转换为Cstring型变量 bt=*(int *)(rxdata+k); /字符型 if(bt=255)/发送开始标志，和下位机上Com_Out(0xFF);/发送标志对应 else if(bt16&pp=0)/ /temp_msb i=bt; pp=1;/接受temp_msb标志 else /temp_lsb tt=(float)bt/16 + i*16;/根据DS18B20的温度存放方式处理 i=0; pp=0; strtemp.Format(%.3f,tt); m_strRXData=strtemp;/在屏幕上显示出来 UpdateData(FALSE); 特色和创新本实验主要是各部件之间的通信，对于温度显示和报警要十分关注通行的实时性，为了保证能够快速通信。把温度格式的处理在上微机上实现能够提高实时性能。 在高级功能方面，主要做到了两点：实现了在LED上显示了实时温度值；实现了温度上下限，并报警。 实验总结和建议组长：贾文涛通过这次课程实践，学到了很多工程方面的东西，锻炼了动手能力。第一次用单片机做东西，完整的过了一遍流程，应该说是达到了老师的教学目的，更重要的是，自己积累了经验。也许以后不会从事这方面的工作，但相信还是会有机会用到的。关于老师的教学方面，个人觉得老师的课内容充实，经验性较强，很适用！建议老师有机会多给同学们授课，如果可能的话，希望在研究生阶段参加一些工程项目！最后，感谢老师和辅导教员的谆谆教导和辛勤工作。组员：高昆鹏实验中主要存在时序方面的错误，以及引脚的电位问题，由于没有示波器，对板子引脚用万能表来测也不方便，只好通过显示管来测试。不断的对引脚的电位修改以及进行时序调整，最终获得有效的结果。通过实验，在动手方面和分析问题方面的能力有了些提高。在焊接板子的过程中，对引脚的连接和配置也有了更多的认识，也学会了一些硬件的测试方法。当然也存在很多不足，如在电路设计方面的欠缺，很多时候都是