pc—单片机分布式温度监控系统

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1、PC—单片机分布式温度监控系统王勇维*王勇维，男，嘉应学院电子信息工程系学生王小增(嘉应学院电子信息工程系广东梅州,514015)[摘要]随着计算机技术的不断发展，采用上位微机与下位单片机构成的主从式监控系统越来越多，本文既利用了单片机价格低、功能强、抗干扰性能好等优点，又利用了Windows的高级用户界面，操作方便灵活。本PC—单片机分布式温度监控系统利用A/D转换技术，在RS232和RS422串口通信总线标准下，将VB和分布式系统结合起来，构成了一个高效的监控网络系统。[关键词]分布式，监控，上位机，下位机，通信1．前言在自动化领域中，许多简单重复性操作或对人体有害的工作都由机

2、器完成，这就需要相关设备来监视机器工作情况，并作出相应的操作。为了实现这些工作，必须采集现场的情况，即相关设备的状态物理量，再将采集结果以一定的数据形式发送给主机进行状态的判断，主机根据设备的状态作出相应的操作。这样，就要充分利用现代的通信网络技术，因通信要求的不同，相应的通信标准也有许多，目前，由于RS232串行通讯的局限性，使得抗噪声好、传输距离远、传输数据快的RS422串行通信方式在工业环境中迅速发展。2．PC—单片机分布式温度监控系统的功能及其要求本PC—单片机分布式温度监控系统具有以下几个基本功能：实时数据显示、瞬时曲线描绘、数据记录保存、控制操作、控制设置、语音报警、通

3、信与网络。2．1显示功能本监控系统以数值和曲线两种方式形象显示被监控对象的温度情况。2．2数据归档在显示界面所显示的温度数值，均由系统自动保存在数据库中，供以后查询或对被监控对象作更深入的分析之用。2．3控制功能这部分包括两方面的内容：控制操作和控制设置。本监控系统先要进行控制设置，再执行控制操作，控制设置采用下拉列表可以设置控制的档位，而控制操作是采用简单的点击命令按钮。2．4报警功能本监控系统在上位机和下位机上均设置有报警功能，上位机中，采用语音报警，同时还有相关提示；下位机则采用报警灯提示。2．5通信与网络本监控系统的主要通信网络采用RS422总线标准，RS422使用双绞线传

4、输，具有很强的抑制共模干扰能力。2.6温度监控系统的基本性能要求（1）稳定性：监控系统可以长期稳定地工作；（2）准确性：尽可能减少误码，使数据读取和控制操作准确无误；（3）实时性：监控系统在数据读取和控制操作速度要满足工业控制的要求；（4）可扩展性：只要少许工作便可增强或改变系统功能。3．PC—单片机分布式温度监控系统实现方案3.1PC—单片机分布式监控系统硬件连接方案在工业控制系统中，电机转速监控、水位监控和温度监控是很常见的，所以在构想PC—单片机分布式监控系统时，把这三种监控方式纳入到本监控系统的监控范围，也就是说，所要设计的PC—单片机分布式监控系统具有三个监控终端，可以实

5、现电机转速监控、水位监控和温度监控三种功能，在分布式监控系统中有一定代表性。PC—单片机分布式监控系统整个系统的结构框图如图1所示。图1PC—单片机分布式监控系统结构总图3.2利用ADC0809实现温度监控的方案这部分方案的思想是利用温度采样网络将温度变化转化为电压变化，再利用A/D转换技术把变化电压转化为二进制数值送给单片机处理，以作出相应的操作。利用ADC0809实现温度监控的方案框图如图2所示。图2利用ADC0809实现温度监控的方案框图图3上位机程序结构框图3.3PC—单片机分布式温度监控系统上位机程序实现方案本监控系统的上位机采用VB编程，各个操作都是事件驱动的，其程序的

6、结构框图如图3所示。由图3.3可知，上位机程序是以通信程序为核心的，上位机通信程序的流程图如图4所示。3.4PC—单片机分布式温度监控系统下位机程序实现方案根据模块化的编程方法，把下位机的功能进行分块处理，一种功能用一个子程序来实现，下位机程序结构框图如图5所示。如同上位机，下位机的通信部分也很关键，下位机的通信程序流程图如图6所示。图4上位机通信程序流程图图6下位机通信程序流程图图5下位机程序结构框图4.PC—单片机分布式温度监控系统的硬件设计4．1硬件设计在编写程序时，模块化思想是很有用的，它实质上是把复杂的大问题分解，分为若干独立、容易解决的小问题，从而达到解决问题的目的。在

7、进行硬件电路设计的时候，本文也是可以采用这种思想的，即把整个电路构想分为若干功能块，然后再用较简单的电路来实现这些功能块。在设计PC—单片机分布式温度监控系统的硬件电路时，可以把它分为如下几块：电源部分、89s51单片机基本电路、温度采样部分、设备控制部分。将各模块电路连接起来便可构成PC—单片机分布式温度监控系统。4．2硬件电路的制作PC—单片机分布式温度监控系统硬件电路的制作步骤是：(1)利用Protel软件生成电路布线图。(2)将生成的电路布线图用激光打印机打印