基于rs485总线的远程监测实时温度系统毕业论文

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1、基于RS485总线的远程监测实时温度系统毕业论文目录引言11系统设计21.1任务要求21.2总体设计22设计方案论证32.1主机部分方案论证32.2从机部分方案论证32.3通讯总线接口方案论证33系统硬件电路设计53.1主控机电路设计53.1.1单片机STC89C52外围电路设计53.1.2液晶显示电路设计73.1.3报警电路设计93.1.4键盘控制电路设计103.2从机电路设计113.2.1温度采集电路设计113.3主从机RS485接口电路设计143.4程序下载电路设计154RS485通信技术基本原理174.1RS485多机通信概述174.2多机通信基本原理174.3串行通信原理184.3.

2、1串行通信基础知识184.3.2MCS-51系列单片机串行口的结构194.3.3MCS-51单片机串行口的控制204.3.4波特率设计215系统软件程序设计235.1通信协议设计235.2数据校验方法245.3从机系统控制设计245.3.1从机串口通信协议设计25II5.3.2温度采集程序设计275.4主机系统控制设计295.4.1主机的串口通信协议设计315.4.2键盘控制设计325.4.3液晶显示设计355.4.4报警部分设计376系统调试过程386.1硬件调试386.2软件调试387结论39谢辞41参考文献42附录44附录A硬件电路原理图44附录BPCB电路图45附录C程序代码47II第

3、58页共58页引言单片机自从诞生以来，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流的C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供了广阔空间。单片机以其体积小、面向控制、高性价比等优点，在工业领域中扮演着重要角色。在实际的应用中，经常需要多个单片机之间协调的工作，即多机通信。在测试领域，想要构建一个较大规模的测试系统，都不可避免地采用包括PC、单片机和其他测试设备在内的多机系统。它们之间可能是近距离的，也可能是距离很远的，那么相应的信息交换就可以通过并行通信或串行通信来实现。并行通信只适用于近距离的通信，而串行通信适用于远距离的通信。有单片机参与的多机系统

4、，将涉及单片机与PC机、单片机与单片机或单片机与其他测试设备之间的通信。MCS-51系列单片机的串行口工作模式2和模式3可实现多机通信。在一些要求响应速度快、实时性强、控制量多的应用场合，单个单片机构成的系统往往难以胜任，这时就需要利用多个单片机结合PC组成分布式系统成为一个比较好的解决方案。在这样的分布式系统中，可以使用RS-232总线连接PC和单片机，但由于RS-232总线标准存在传输速率慢、传输距离短的缺点，很多时候无法满足工业应用中多机系统的通信要求，因此实际应用中经常使用的是RS-485总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收来实现通信，具有极强的抗共模干扰能力，接收灵敏度也相当

5、高。同时，最大传输速率和最大传输距离也大大提高。另外RS-485实现了多点互联，最多可达256台驱动器和256台接收器，非常便于多器件的连接。在多机通信中，最重要的是保证通信有条不紊的进行，因此不仅需要完整的电路设计，还需要有严格的通信协议和完善的通信软件。本设计主要介绍89C52单片机构成的多机通信系统，重点介绍了其通信协议、电路连接和通信软件的设计方法。毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程，丰富自己的知识和理论，巩固所学的知识，提高自己的动手能力和实验能力，从而具备一定的设计能力。本设计着重于对单片机串行通信理论知识的理解，了解多机通信的工作原理，以便以后在单片机领域的开发和研制打下基础

6、，提高自己的设计能力，培养创新能力，丰富自己的知识理论，做到理论和实际结合。理解单片机的接口技术，中断技术，存储方式，时钟方式和控制方式，这样才能更好的利用单片机来做有效的设计。第58页共58页1系统设计1.1任务要求（1）研究RS485总线技术的运用，即如何进行通信协议的设计（2）如何进行数据的采集（3）环境温度的测量（4）实现温度数据采集传输和集中监控功能1.2总体设计整个监测系统主要分为两个部分：见图1.1的主机系统框图（单片机STC89C52芯片）和图1.2的从机系统框图。主机部分根据系统的要求，主机部分需要完成的功能：是读取并显示从机采集回来的实时数据信息，并且对从机的外设进行控制。

7、由键盘输入需要读取的从机的设备号，再输入相应的数值来控制对应的从机设备上的LED灯；液晶显示部分则负责显示由从机采集回来的实时信息，如温度、湿度等信息，并显示键盘输入的数据等等；报警部分：当采集到的温度大于设置温度值时，蜂鸣器工作。系统框图如下图1.1所示：图1.1主控机系统框图从机部分从机部分负责采集相关信息，等待主机的控制命令，并可以根据实际需要更改从机地址。主要的功能是：正常模块下循环采集模