智能仪表原理与设计综合训练报告

智能仪表原理与设计 综合训练报告 题 目 温度采集仪的设计 班 级 姓 名 学 号 指导教师 成 绩 江苏理工学院 电气信息工程学院 2015 年 11 月 13 日 目 录 前言 1 第 1 章 课程设计任务和要求 2 1 1 设计任务 2 1 2 技术指标 2 第 2 章 系统设计方案 3 2 1 温度采集仪总体设计方案 3 2 2 各模块设计方案 3 第 3 章 系统硬件电路设计 5 3 1 单片机 STC89C52 简介和最小系统 5 3 1 1 STC89C52 单片机简介 5 3 1 2 STC89C52 单片机最小系统 5 3 2 数字温度传感模块设计 7 3 2 1 数字温度传感器 DS18B20 简介 7 3 3 显示模块设计 9 3 3 1 LCD1602 液晶显示器的工作原理 9 3 3 2 LCD1602 液晶显示器的设计 10 3 4 报警模块设计 11 3 4 1 蜂鸣器简介 11 3 5 温度上下限值电路设计 12 3 6 串口输出电路的设计 13 3 6 1 波特率的计算 13 3 6 2 MAX232 芯片实现串行通信的电平转换 13 第 4 章 系统软件电路设计 15 4 1 LCD 液晶显示软件设计 15 4 2 主控模块软件设计 17 4 3 温度采集软件设计 19 4 4 报警电路软件设计 24 第 5 章 系统软硬件调试结果分析 26 5 1 软硬件联调结果如表 1 3 所示 26 5 2 VB 界面显示如图 2 7 所示 26 5 3 软硬件联调结果分析 27 参考文献 28 致 谢 29 附录 A 硬件原理图 30 附录 B 实物图 32 附录 C 元器件清单 34 第 1 页 共 45 页 前言 在日常生活及工农业生产中经常要用到温度的检测及控制 目前使用最广泛的温度测 量系统一般由温度测量元件 温度变送器和温度指示仪表三个部分组成 这种结构存在两 个方面的缺点 一是三个部分相互分离 不便于随身携带和进行临时性的测量 二是整个 系统不易取得较高的性能价格比 传统的测温元件有热电偶和热电阻 而热电偶和热电阻 测出的一般都是电压 再转换成对应的温度 需要比较多的外部硬件支持 硬件电路复杂 软件调试复杂 制作成本高 本文提出的一种由单片集成电路构成的温度传感器的种类多 测量的精度高 响应时 间短 使用方便无需变换电路等 该测温仪本身就是一个完整的温度测量系统 它不仅可 以将代表被测温度值的电信号转换成温度值并显示出来 而且还将处理后的温度数值转换 成电流或电压信号输出 以供计算机或其他仪表使用 即完成温度变送器的功能 近年来 美国 DALLAS 公司生产 DSI8B20 为代表的新型单总线数字式温度传感器以 其突出优点广泛使用于仓储管理 工农业生产制造 气象观测 科学研究以及日常生活中 DSI8B20 集温度测量和 A D 转换于一体 直接输出数字量 传输距离远 可以很方便地 实现多点测量 温度采集仪增加 PC 机与单片机之间的通信 可以对实时温度进行远程监 测与存储 此仪器可用于蔬菜大棚的监控或者工厂中的锅炉温度的采集等场合应用广泛 第 2 页 共 45 页 第 1 章 课程设计任务和要求 1 1 设计任务 本次课程设计要求设计出智能化温度测量仪表 要求该测量仪表能够通过温度传感器 采集温度 并将温度传到单片机进行处理 并通过液晶显示 同时以单片机为核心的主控 单元通过对按键的操作 设定上下限报警温度与实测温度进行比较 并判断是否报警 且 与 PC 机通信将监测的温度发送到 PC 机 温度监测界面可用 VB 进行编程设计实现上位机人机界面的设计 要求上位机发送的 命令下位机能及时的给与响应 并且上位机能够实时准确的显示下位机所上传数据以及电 机设备的运行状态 使用汇编语言完成下位机程序驱动 并且要尽量保证系统的稳定性和 可靠性以及使用性 1 2 技术指标 1 可以对 0 125 温度进行实时采集并能 通过液晶 显示 2 可以通过按键人工设定上下限报警温度并判断是否报警 蜂鸣器发出响声 3 实现下位机与 PC 机之间的串行通信 在 PC 机上用 VB 所编写界面显示实测温度值 第 3 页 共 45 页 第 2 章 系统设计方案 2 1 温度采集仪总体设计方案 单片机控制电路中使用 STC89C52 温度采集电路中采用数字温度传感器 DS18B20 该传感器具有测温范围广 测温准确的优点 其精确度可达到 0 1 摄氏度 可测量的温度范围从 55 125 摄氏度 将采集到的温度数据送到单片机 通过单片机 控制的温度报警模块判断是否报警 最终将实测温度发送到液晶显示器 LCD1602 显示 同时很方便的完成单片机与 PC 机之间的串行通信 利用 MAX232 芯片实现电平转换功 能 在 VB 程序编写的界面上显示监测温度 温度采集仪设计如图 1 1 所示 温 度 采 集 电 路 单 片 机 控 制 电 路 显 示 电 路 报 警 电 路 按键电路 PC机 RS232 图 1 1 图温度采集仪设计 第 4 页 共 45 页 2 2 各模块设计方案 本设计是一个基于单片机的温度采集仪 利用单片机的功能强大且体积小 价格低 抗干扰性好等特点 根据需要完成的功能需要在本设计中实现温度的采集 显示 上下限 报警温度值设定 报警和与 PC 机的串行通信等功能 本设计中主要分硬件与软件的设计 硬件包括 主控模块 温度传感模块 显示模块 按键模块 报警模块 通信模块等 软件包括 温度采集 按键与报警 显示 PC 机上的温度界面等 1 主控模块 可以选用 STC89C 系列的单片机 这里采用的 STC89C52 单片机 价格 便宜 使用方便 STC89C52 的片内 RAM 已能满足存放要求 2 温度传感模块 由于本设计中单片机除了要完成数据采集 处理 控制和显示任 务外 还要完成按键值的采集 处理 如果用常规的数字加模拟电路实现就会相对困难一 些 本设计选用的数字式集成温度传感器 DS18B20 DS18B20 是 DALLAS 半导体公司 现属 MAXIM 公司 设计生产的单总线数字温度传感器 其测量温度范围为 55 125 在 10 85 时精度为 0 5 这个传感器最大的特点就是能够从一根总线直接输出二 进制的温度信号 不需要 A D 转换和信号放大 这样的选择使得整个电路的硬件设计更为 简化 节省了单片机的资源 3 显示模块 可以使用数码管或者液晶显示 两者皆可 在本设计中 主要使用液 晶 焊接简单且程序调用方便 4 按键模块 本设计采用三个按键分别用来设定上限 下限温度 5 报警模块 就是当设定的温度在门限温度之外 就会报警 蜂鸣器发出响声 6 通信模块 RS 232 电平与单片机 TTL 电平之间的转换方式 可以使用分立元件 焊接而成 也可以直接使用集成芯片 MAX232 芯片 从电路使用方便的角度来看直接采用 集成芯片 适应性更强 加之其价格适中 硬件接口简单 第 5 页 共 45 页 第 3 章 系统硬件电路设计 3 1 单片机 STC89C52 简介和最小系统 3 1 1 STC89C52 单片机简介 本设计采用的是 STC 公司的 STC89C52 单片机 其特性如下 1 工作频率 0 80MHz 2 3 个标准 16 位定时 计数器 3 可编程 I O 口线 32 条 中断源 5 个 4 8K 字节快闪 ROM 128 字节 RAM 5 工作电压 3 5V 6 40 引脚 DIP 封装 STC89C52 引脚图如图 1 2 所示 第 6 页 共 45 页 图 1 2 STC89C52 引脚图 3 1 2 STC89C52 单片机最小系统 最小系统包括单片机的电源 时钟电路和复位电路 1 时钟电路时钟电路 STC89C52 单片允许的时钟频率的典型值 12MHz 或 11 0592MHz 也可以是 6MHz 本设计要使用串行通信 所以应采用 11 0592MHz 接到晶振两端的瓷片电容作用是使振荡器起振和对 f 微调补偿 典型值为 30PF 本 设计中选用 30PF 瓷片电容 当单片机加电以后延迟约 10ms 的时间振荡器产生时钟 不 受软件控制 XTAL2 输出幅度为 3V 左右的正弦波 单片机时钟电路如图 1 3 所示 第 7 页 共 45 页 图 1 3 单片机时钟电路 2 复位电路复位电路 计算机在启动运行时都需要复位 使中央处理器 CPU 和系统中的其它部件都处于一 个确定的初始状态 并从这个状态开始工作 单片机的复位引脚是 RST 当振荡器起振后 该引脚上出现 2 个周期的高电平 是器件复位 只要 RST 保持高电平 单片机保持复位 状态 单片机复位方式有二种 上电复位 如图 1 4 所示 人工复位 如图 1 5 所示 本设计中两种方法都采用 图 1 4 上电复位电路 图 1 5 上电复位和开关复位 注 RST 与 Vss 之间的那个电阻在 NMOS 型单片机中需要接 但是在 CMOS 型单 片机中不接 本设计电路中就可以不接 3 2 数字温度传感模块设计 3 2 1 数字温度传感器 DS18B20 简介 美国 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器 DS1820 是世界上第一片支持 一线总 线 接口的温度传感器 在其内部使用了在板 ON B0ARD 专利技术 全部传感元件 及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内 1 DS18B20 的主要特性的主要特性 1 适应电压范围更宽 电压范围 3 0V 5 5V 在寄生电源方式下可由数据线供 第 8 页 共 45 页 电 2 独特的单线接口方式 DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现 微处理器与 DS18B20 的双向通讯 3 DS18B20 在使用中不需要任何外围元件 全部传感元件及转换电路集成在形如 一只三极管的集成电路内 4 温度范围 55 125 在 10 85 时精度为 0 5 5 可编程的分辨率为 9 12 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 6 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 速度更快 7 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 具有极强的抗干扰纠错能力 8 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 2 DS18B20 的外形 内部结构及引脚定义的外形 内部结构及引脚定义 1 DS18B20 的外形及管脚排列如图 1 6 所示 a DQ 为数字信号输入 输出端 b GND 为地线 c VDD 为外界供电电源输入端 在寄生电源接线方式时接地 第 9 页 共 45 页 图 1 6 DS18B20 的外形及管脚排列 2 DS18B20 的内部结构图如图 1 7 所示 图 1 7 DS18B20 的内部结构图 3 DS18B20 与单片机连接电路与单片机连接电路 DS18B20 与单片机连接电路如图 1 8 所示 第 10 页 共 45 页 图 1 8 DS18B20 与单片机连接电路 3 3 显示模块设计 显示模块部分主要采用 LCD1602 液晶显示 主要实现的功能是通过单片机读取温度 传感器转换的温度值 再将其所读取的十六进制数转换成十制数 通过静态显示 最后在 LCD 显示出温度数值 本设计液晶显示器选用 LCD1602 将单片机输出的数据进行动态 显示 将采集的温度以直观化的形象显示 与能显示作报警温度的上下范围 这样方便与 实际温度进行比较 实用价值更高 3 3 1 LCD1602 液晶显示器的工作原理 字符型液晶显示模块是专门用于显示字母 数字 符号等的点阵式的 LCD 目前常用 的是 16 1 16 2 20 2 和 40 2 行等 本次设计中采用的 1602 字符型液晶显示器 一 行是用来实测温度 另一行是用来显示报警温度的上下限 第 11 页 共 45 页 1 1602 的引脚功能的引脚功能 1602 采用标准 14 脚 无背光 或 16 脚 带背光 接口 各引脚功能如表 1 1 所示 表 1 1 1602 引脚功能介绍 编号编号符号符号引脚说明引脚说明编号编号符号符号引脚说明引脚说明 1VSS 电源地 9D2 数据 2VDD 电源正极 10D3 数据 3VL 液晶显示偏压 11D4 数据 4RS 数据 命令选择 12D5 数据 5R W 读 写选择 13D6 数据 6E 使能信号 14D7 数据 7D0 数据 15BLA 背光源正极 8D1 数据 16BLK 背光源负极 1 VL 为液晶显示器对比度调整端 接正电源时对比度最弱 接地时对比度最强 若 对比度过高会产生 鬼影 使用时可以通过一只 10K 电阻来调整对比度 2 RS 为寄存器选择端 RS 为高电平时选择数据寄存器 为低电平时选择指令寄存 器 R W 为读写信号线 为高电平时进行读操作 为低电平时为写操作 当 R W 和 RS 同为低电平时可以写人指令或者显示地址 当 RS 为低电平 R W 为高电平时 可以读忙 信号 当 RS 为高电平 R W 为低电平时 可以读写数据 3 E 为使能端 当 E 端由高电平跳变成低电平时 液晶模块执行命令 4 D0 D7 为 8 位双向数据线 第 12 页 共 45 页 3 3 2 LCD1602 液晶显示器的设计 本设计中 RS R W E N 分别接单片机的 P2 5 P2 6 P2 7 口 8 个数据口接单片 机的 P0 口 如图 1 9 所示 图 1 9 DS18B20 与单片机连接电路 3 4 报警模块设计 报警模块由一个自我震荡型的蜂鸣器 只要在蜂鸣器两端加上超过 3 V 的电压 蜂鸣 器就会一直响 组成 在这次设计中蜂鸣器是通过三极管放大信号 在所要求的温度达到 第 13 页 共 45 页 一定的上界或者下界时 在文中设置的初始上界温度 10 下界温度为 20 通过三个 按钮可改变上下界温度的范围 一个按钮是用来加 一个按钮是用来减 最后一个按钮是 用来确定 只要温度不在其设置范围内 蜂鸣器就会发出响声 3 4 1 蜂鸣器简介 1 蜂鸣器的工作原理蜂鸣器的工作原理 在本设计中主要是用于超过规定温度的范围进行报警 蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器 和电磁式蜂鸣器两种类型 蜂鸣器在电路中用字母 H 或 HA 压电式蜂鸣器主要 由多谐振荡器 压电蜂鸣片 阻抗匹配器及共鸣箱 外壳等组成 有的压电式蜂鸣器外壳 上还装有发光二极管 多谐振荡器由晶体管或集成电路构成 当接通电源后 1 5V 15V 直流工作电压 多谐振荡器起振 输出 1 5 2 5KHz 的音频信号 阻抗匹配器推动压 电蜂鸣片发声 在本设计中采用的是压电式蜂鸣器 2 蜂鸣器连接电路蜂鸣器连接电路 当 P3 2 输出高电平时 三极管截止 没有电流流过线圈 蜂鸣器不发声 当 P3 2 输 出低电平时 三极管导通 这样蜂鸣器的电流形成回路 发出声音 因此 可以通过程序 控制 P3 2 脚的电平来使蜂鸣器发出声音和关闭 蜂鸣器与单片机连接电路如图 2 0 所示 图 2 0 蜂鸣器与单片机连接电路 第 14 页 共 45 页 3 5 温度上下限值电路设计 在本设计中主要选用了单片机的 P1 0 P1 1 P1 2 口进行上限温度 下限温度及温 度的确定 本设计中的温度上下值按键控制电路如图 2 1 所示 图 2 1 温度上下值按键控制电路 3 6 串口输出电路的设计 串口输出电路部分主要是利用 MAX232 实现 RS232 的串行协议的电平转换 以保证 采样参数的设置和温度向 PC 机正常发送 主要实现的功能是利用 STC89C52 的 UART 串行通信口和上位 PC 机实现串行通信 3 6 1 波特率的计算 单片机或计算机在串口通信时的速率用波特率表示 它定义为每秒传输二进制代码的 位数 即 1 位秒表 1 位 秒 单位是 bps 位 秒 如每秒传送 240 个字符 而每个字符格 式包含 10 位 1 个起始位 1 个停止位 8 个数据位 这是的波特率为 10 位 240 个 秒 2400bps 如数据传送的波特率为 1200 波特 采用 N 8 1 帧格式 10 位 则每 第 15 页 共 45 页 秒传送字节为 120 个 而字节中每一位传送时间即为波特率的倒数 T I 1200 0 833ms 同样 如数据传送的波特率为 9600 波特 则字节中每一位传送时 间为 T 1 9600 0 104 ms 根据数据传送的波特率即字节中每一位的传送时间 我们便 可用普通 I O 口来模拟实现串行通信的时序 3 6 2 MAX232 芯片实现串行通信的电平转换 MAX232 芯片引脚如图 2 2 所示 图 2 2 MAX232 芯片引脚图 MAX232 的相关参数如表 1 2 所示 表 1 2 MAX232 引脚功能介绍 脚号脚号引脚名称引脚名称引脚功能描述引脚功能描述脚号脚号引脚名称引脚名称引脚功能描述引脚功能描述 1C1 泵电容 1 正极 9R2OUT 第二组 TTL CMOS 电平输出 第 16 页 共 45 页 2V 正电源滤波 10T2IN 第二组 TTL CMOS 电平输入 3C1 泵电容 1 负极 11T1IN 第一组 TTL CMOS 电平输入 4C2 泵电容 2 正极 12R1OUT 第一组 TTL CMOS 电平输出 5C2 泵电容 2 负极 13R1IN 第一组 RS 232 电平输入 6V 负电源滤波 14T1OUT 第一组 RS 232 电平输出 7T2OUT 第二组 RS 232 电平输出 15GND 地 8R2IN 第二组 RS 232 电平输入 16VCC 电源 5V 第 17 页 共 45 页 第 4 章 系统软件电路设计 本设计单片机软件采用 C51 语言编写 C51 语言是 ANSI C 的扩展集 其语法结构 关键字等与 ANSIC 绝大部分是相同的 系统程序包括主程序 读出温度子程序 温度转换命令子程序 计算温度子程序 显 示程序 报警程序 PC 机串行通信程序等 在编写 PC 机与单片机进行串行通信时采用 VB 语言编写程序 从有利于实现较复杂的算法 显示效果处理 和有利于程序结构化考虑 程序适宜采 用 C51 语言编写 4 1 LCD 液晶显示软件设计 液晶显示主要实现的功能就是对实测温度 报警温度上下限值进行显示 液晶显示子程序流程图如图 2 3 所示 第 18 页 共 45 页 图 2 3 液晶显示子程序流程图 液晶显示子程序 void write com uchar com 液晶写命令程序 while BusyTest 1 如果忙就等待 rs 0 等 0 输入命令 rw 0 en 0 液晶使能信号初始化 P0 com 把 com 参数 液晶的命令值送到 P0 口 en 1 使能信号 0 到 1 表示上升沿打开可以写命令数据到液晶里 delay 100 延时 按照液晶的时序图的要求 en 0 使能信号回复 第 19 页 共 45 页 delay 100 void write data uchar date 液晶写数据程序 while BusyTest 1 如果忙就等待 rs 1 等 1 表示输入数据 rw 0 en 0 P0 date 把 date 参数 液晶的数据送到 P0 口 en 1 delay 100 en 0 delay 100 void init 液晶初始化程序 en 0 write com 0 x38 设置 16X2 显示 5X7 点阵 8 位数据口 write com 0 x0c 设置开显示 不显示光标 write com 0 x06 写一个字符后地址指针加 1 write com 0 x01 显示清 0 数据指针清 0 第 20 页 共 45 页 void writeString uchar str uchar length uchar i for i 0 i length i write data str i 4 2 主控模块软件设计 主程序的功能是负责温度的实时显示 读出并处理 DS18B20 测量的当前温度值 温 度测量每 1s 进行一次 这样可以在一秒之内测量一次被测温度 其主程序流程图如图 2 4 所示 第 21 页 共 45 页 串口通讯 PC机显示 温度是否极限 结束 开始 DS18B20 温度采集子程序 读取当前温度 LCD温度显示 温度报警 Y N 单片机初始化 温度上下 限值设定 图 2 4 主程序流程图 获取当前温度值 int getTmpValue unsigned int tmpvalue int value 存放温度数值 第 22 页 共 45 页 float t unsigned char low high sendReadCmd 连续读取两个字节数据 low readByte high readByte 将高低两个字节合成一个整形变量 计算机中对于负数是利用补码来表示的 若是负值 读取出来的数值是用补码表示的 可直接赋值给 int 型的 value tmpvalue high tmpvalue 0 0 5 0 5 大于 0 加 0 5 小于 0 减 0 5 第 23 页 共 45 页 return value 4 3 温度采集软件设计 1 读出温度子程序的主要功能是读出 RAM 中的 9 字节 在读出时需进行 CRC 校验 校验有错时不进行温度数据的改写 2 温度转换命令子程序主要是法温度转换开始命令 当采用 12 位分辨率时转换时间 约为 750ms 在本程序设计中采用 1s 显示程序延时法等待转换完成 温度转换命令子程序 流程图如图 2 5 所示 初始化DS18B20 发跳过ROM命令 发温度跳转命令 等待温度转换 发跳过ROM命令 发读存储器命令 读DS18B20温度 将得到的温度乘以 0 0625得到实际值 图 2 5 子程序流程图 第 24 页 共 45 页 温度采集仪的子程序 让 DS18B20 一段相对长时间低电平 然后一段相对非常短时间高电平 即可启动 void dsInit 对于 11 0592MHz 时钟 unsigned int 型的 i 作一个 i 操作的时间大于 us unsigned int i ds 0 i 100 拉低约 800us 符合协议要求的 480us 以上 while i 0 i ds 1 产生一个上升沿 进入等待应答状态 i 4 while i 0 i void dsWait unsigned int i while ds while ds 检测到应答脉冲 i 4 while i 0 i 第 25 页 共 45 页 向 DS18B20 读取一位数据 读一位 让 DS18B20 一小周期低电平 然后两小周期高电平 之后 DS18B20 则会输出持续一段时间的一位数据 bit readBit unsigned int i bit b ds 0 i 延时约 8us 符合协议要求至少保持 1us ds 1 i i 延时约 16us 符合协议要求的至少延时 15us 以上 b ds i 8 while i 0 i 延时约 64us 符合读时隙不低于 60us 要求 return b 读取一字节数据 通过调用 readBit 来实现 unsigned char readByte unsigned int i 第 26 页 共 45 页 unsigned char j dat dat 0 for i 0 i 8 i j readBit 最先读出的是最低位数据 dat j 1 return dat 向 DS18B20 写入一字节数据 void writeByte unsigned char dat unsigned int i unsigned char j bit b for j 0 j 1 写 1 将 DQ 拉低 15us 后 在 15us 60us 内将 DQ 拉高 即完成写 1 第 27 页 共 45 页 if b ds 0 i i 拉低约 16us 符号要求 15 60us 内 ds 1 i 8 while i 0 i 延时约 64us 符合写时隙不低于 60us 要求 else 写 0 将 DQ 拉低 60us 120us ds 0 i 8 while i 0 i 拉低约 64us 符号要求 ds 1 i i 整个写 0 时隙过程已经超过 60us 这里就不用像写 1 那样 再延时 64us 了 向 DS18B20 发送温度转换命令 void sendChangeCmd dsInit 初始化 DS18B20 无论什么命令 首先都要发起初始化 dsWait 等待 DS18B20 应答 delay 1 延时 1ms 因为 DS18B20 会拉低 DQ 60 240us 作为应答信号 第 28 页 共 45 页 writeByte 0 xcc 写入跳过序列号命令字 Skip Rom writeByte 0 x44 写入温度转换命令字 Convert T 向 DS18B20 发送读取数据命令 void sendReadCmd dsInit dsWait delay1 1 writeByte 0 xcc 写入跳过序列号命令字 Skip Rom writeByte 0 xbe 写入读取数据令字 Read Scratchpad 4 4 报警电路软件设计 报警电路软件主要实现的功能主要是对温度的上下限值可自由的进行设定 如实测温 度不在此范围内 蜂鸣器就会发出响声 温度上下值范围初始状态为 10 20 报警电路程序流程图如图 2 6 所示 第 29 页 共 45 页 温度上限值设定 温度下限值设定 报警温度确定 温度比较 判断是否报警 图 2 6 报警电路程序流程图 报警电路程序 void warn uint tempwarn 温度报警程序 if tempwarn24 如果温度大于 24 度并且启动报警 Alam 0 delay1 500 第 30 页 共 45 页 Alam 1 delay1 500 void main unsigned char i uchar table Now Temperature uchar User C 自定义字符 sendChangeCmd 启动温度转换 init 初始化 LCD write com 0 x80 第一行 writeString table 16 write com 0 xc0 第二行 writeString User 1 warn getTmpValue while 1 sendChangeCmd 启动温度转换 第 31 页 共 45 页 显示 5 次 for i 0 i 40 i write com 0 xc0 display getTmpValue 第 5 章 系统软硬件调试结果分析 5 1 软硬件联调结果如表 1 3 所示 表 1 3 测量结果统计表 测量次数测量次数液晶显示结果液晶显示结果VBVB 界面显示界面显示报警情况报警情况 1 第一行 fact 23 63 第二行 down 16 up 24 23 63 未报警 2 第一行 fact 25 56 第二行 down 16 up 24 25 56 报警 3 第一行 fact 24 42 第二行 down 16 up 28 24 42 未报警 第 32 页 共 45 页 5 2 VB 界面显示如图 2 7 所示 1 1 当 VB 界面显示温度为 23 63 时 2 当 VB 界面显示温度为 25 56 时 图 2 7 PC 机上显示的温度值 5 3 软硬件联调结果分析 本设计中所要求的温度采集的数据在液晶显示器 1602 第一行显示 第二行能显示温 度上下限的范围 同时通过单片机控制的按键来改变温度上下限范围值 MAX232 电路 第 33 页 共 45 页 工作正常 单片机与 PC 机能正常实现串行通信并在 VB 程序编写的界面显示实时温度并 且显示状态稳定 在设定的范围内判定是否报警 蜂鸣器会发出响声 告知现在所测温度 不在其设定温度范围内 因此三个技术指标都能实现 参考文献 1 张元良 王建军 智能仪表开发技术实例解析 M 北京 机械工业出版社 2009 2 史健芳 智能仪表设计基础 第 2 版 M 北京 电子工业出版社 2012 第 34 页 共 45 页 3 徐爱钧 徐阳 智能化测量控制仪表原理与设计 第 3 版 M 北京 北京航空航天 大学出版社 2012 4 马忠梅 籍顺心 张凯 单片机的 C 语言应用程序设计 第 4 版 北京 北京航天航 空大学出版社 2007 5 谭浩强 程序设计与开发技术 北京 清华大学出版社 1991 第 35 页 共 45 页 致 谢 通过本次对数字温度仪的设计与制作 让我了解了设计电路的程序 也了解了关于数 字温度仪的原理与设计理念 要设计一个电路首先要用仿真 仿真成功之后才能实际接线 但实际的和仿真的是有差别的 因为实际接线中会有各种条件限制 所以 设计时应考虑 两者的差异 从中找出最合适的设计方法 通过此次综合训练 使我对之前所学的专业课 程有了进一步的学习 并且加强了课程之间的联系 此次训练更重要的意义就是增强了我们自己动手设计电路和编写程序的能力 这对即 将进入工作阶段的我们尤为重要 在此次综合训练中我们小组每个人都认真对待完成分配 给自己的实验项目 当遇到问题时首先组员积极讨论思考 发现问题 解决问题 如果遇 解决不了的问题再请教指导老师 感谢指导老师认真的讲解使我们在此次综合训练中受益 匪浅 掌握了常见问题的解决方法 遇到问题并不可怕 可怕的是不敢面对 我们要不怕 失败 在不断的改进中和调试中收获更多知识 在不断