[通信电子设计精品] 基于at89c51单片机与pc机串口通信的温度控制系统 论文

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1、摘要随着仪器仪表和信息管理的高度自动化，以计算机为核心的信息处理与过程控制相结合的智能仪器系统应运而生。智能仪器是计算机技术与测试技术相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量仪器。它具有对数据的存储、运算、逻辑判断和自动化操作的功能。随着微电子技术、网络技术的发展，智能仪器向着微型化、多功能化、人工智能化、网络化等方向发展。本文介绍了一种基于AT89C51单片机与PC机串口通信的温度控制系统，用单片机作下位机完成温度数据的采集和执行PC机发出的控制执行命令;用PC机作上位机接收单片机发送的数据,进行数据处理

2、,向单片机发送控制命令，四位一体共阴数码管实时显示当前温度。PC机与单片机采甪串行通信,可实现温度检测和采集并处理数据的人机友好界面。通过对系统软件和硬件的合理规划，发挥单片机自身集成多系统功能单元的优势，在不减少功能的前提下有效降低了成本，同时实现低功耗运行，系统操作简便，结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。关键词：AT89C51单片机,PC机,串行通信，数据采集以及处理50502021/6/12引论随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领

3、域，已经成为一种比较成熟的技术。温度是工业生产中主要的被控参数之一，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量。许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行；炼油过程中，原油必须在不同的温度和压力条件下进行分馏才能得到汽油、柴油、煤油等产品。没有合适的温度环境，许多电子设备就不能正常工作。还有比如在观察用药剂前后病人体温随时间的变化情况，临床一般都采用水银或电子温度计，隔一段时间测量一次并手工记录结果。这种传统方式给病人带来了很多不便，也加大了护理工作量。更为欠缺的是测量时间间隔不够短，在体温变

4、化率较高的情况下，容易造成处理不当或不足，达不到最理想的疾病控制与治疗效果。传统的温度记录仪通常采用的是人工记录或普通记录仪用墨水在记录纸上绘制曲线，其体积庞大、精度低、墨水易堵塞、费时费力。。。。。。无纸温度记录仪产生，并因为其更准确地数据记录、更方便的数据存储、更便捷的数据分析功能，所占市场份额逐年猛增；近年来推出的带usb接口的无纸记录仪更是极大的方便了数据的下载和保存。因此可见，设计出一款测量温度并自动记录下数据的温度记录仪是多么重要。用单片机做成的产品外围元件很少，能实现的功能却很广，广泛应用于工业，

5、农业等。兼于此，特用单片机设计此电路。单片机发展的三个阶段：（1）第一阶段（1976-1978）：单片机的控索阶段。以Intel公司的MCS–48为代表。MCS–48的推出是在工控领域的控索，参与这一控索的公司还有Motorola、Zilog等，都取得了满意的效果。这就是SCM的诞生年代，“单机片”一词即由此而来。（2）第二阶段（1978-1982）单片机的完善阶段。Intel公司在MCS–48基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS–51。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机体系结构。①完善的外部总

6、线。MCS-51设置了经典的8位单片机的总线结构，包括8位数据总线、16位地址总线、控制总线及具有很多机通信功能的串行通信接口。②CPU外围功能单元的集中管理模式。③体现工控特性的位地址空间及位操作方式。④指令系统趋于丰富和完善，并且增加了许多突出控制功能的指令。（3）第三阶段（1982-1990）：8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。Intel公司推出的MCS–96系列单片机，将一些用于测控系统的模数转换器、程序运行监视器、脉宽调制器等纳。50502021/6/12在

7、实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。DS18B20是美国DALLAS公司生产的数字温度传感器芯片，具有结构简单、体积小、功耗小、抗干扰能力强、使用方便等优点。本文设计的一种温度控制系统，用STC89C51单片机作为温控器，选用DS18B20数字温度传感器，单片机与上位机之间通过MAX232串口进行通信，对测试点温度采集，实时显示，数据处理。50502021/6/12一设计目的及系统

8、实现功能要求1.1设计目的：（1）了解电子系统的设计方法，巩固和提高学过的基础理论和专业知识；(2)学习DS18B20数字温度传感器的测温原理，(3)掌握串口通信协议及其编程方法，(4)增强对单片机的认识，掌握分析处理问题的方法，进行调试、计算等基本技能的训练，达到具有一定程度的实际工作能力。(5)学会用Protel99se进行电路原理图和PCB图的绘制（6）学习用Proteus、Ke