单片机串口温度测量系统设计

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1、武汉纺织大学机械工程与自动化学院课程设计1、设计任务书1.设计题目：基于串行口收发电路的温度测量单片机系统设计2目的意义：(1)综合运用并巩固所学单片机设计知识；(2)采用编程的方法实现基于串行口收发电路的温度测量单片机系设计。2、具体设计II武汉纺织大学机械工程与自动化学院课程设计如上图，数字温度传感器采集数据后，经过信号调理电路，将数据送至AT89C51。此后AT89C51换算整理数据，将所算得的温度送至显示电路，或传送到PC终端。按键模块可以实现对AT89C51的复位、总开关、串行口的开启等的控制。-47-武汉纺织大学机械工程与自动化学院课程设计3、电子元器件的选择3、1单片机的

2、选择AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制

3、系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。3、2串口通信元器件选择3.2.1C51串行通信基本原理串行通信是一种能把二进制数据按位传送的通信，故它所需传输线条数极少，特别适用于远程通信之中。串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上,以每次一个二进制位移动的。它的优点是只需一对传输线进行传送信息,因此其成本低,适用于远距离通信;它的缺点是传送速度低。串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方式。同步通信适用于传送速度高的情况,其硬件复杂。而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间。是比较常用的传送方式。在异步通信中,数据是一帧一帧传送的,每一串行帧的数据格式由

4、一位起始位,5~8位的数据位,一位奇偶校验位(可省略)和一位停止位四部分组成。在串行通信前,发送方和接收方要约定具体的数据格式和波特率(通信协议)。串口通信示意图如下图所示。3.2.2MAX232与RS232▲MAX232芯片简介MAX232芯片是MAXIM公司生产的低功耗、单电源双RS232发送/接收器。适用于各种EIA-232E和V.28/V.24的通信接口。MAX232芯片内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5V电源变换成RS-232C输出电平所需±10V电压,所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V电源就可以。MAX232外围需要4个电解电容C1、C2、C3、C4,

5、是内部电源转换所需电容。其取值均为1μF/25V·宜选用钽电容并且应尽量靠近芯片。C5为0.1μ-47-武汉纺织大学机械工程与自动化学院课程设计F的去耦电容。MAX232的引脚T1IN、T2IN、R1OUT、R2OUT为接TTL/CMOS电平的引脚。引脚T1OUT、T2OUT、R1IN、R2IN为接RS-232C电平的引脚·因此TTL/CMOS电平的T1IN、T2IN引脚应接MCS-51的串行发送引脚TXD;R1OUT、R2OUT应接MCS-51的串行接收引脚RXD。与之对应的RS-232C电平的T1OUT、T2OUT应接PC机的接收端RD;R1IN、R2IN应接PC机的发送端TD。▲

6、RS232简介RS232是个人计算机上的通信接口之一，由电子工业协会(ElectronicIndustriesAssociation，EIA)所制定的异步传输标准接口。通常RS-232接口以9个引脚(DB-9)或是25个引脚(DB-25)的型态出现在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。RS-232标准规定的数据传输速率为每秒150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232标准规定，驱动器允许有2500pF的电容负载，通信距离将受此电容限制，例如，采用150pF/m的通信电缆时

7、，最大通信距离为15m；若每米电缆的电容量减小，通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于15m以内的通信。同时RS232是点对点（即只用一对收、发设备）的通信，因此PC机课直接对一个下位机进行远距离通信。3.3温度传感器的选择随着科技的发展，现在市场的温度的传感器种类越来越多，有数字传感器和模拟传感器。而模拟传感器需要信号放大电路、A/D转换电路和采样保持电路，设计较