公共場(chǎng)所分布式節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)

1、 編號(hào) 畢畢業(yè)業(yè)論論文文題 目公共場(chǎng)所分布式節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)-監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào)25系 部電子工程學(xué)院專 業(yè)應(yīng)用電子班 級(jí) 指導(dǎo)教師 顧問教師二一二年六月摘 要摘摘 要要分布式節(jié)能監(jiān)控裝置在每個(gè)公共場(chǎng)所房間設(shè)置一個(gè)節(jié)能控制器，能對(duì)本房間的電器設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制和管理。每個(gè)房間的節(jié)能控制器能通過電網(wǎng)，將電器設(shè)備的工作狀態(tài)傳送到監(jiān)控中心，在沒有人或人已離開時(shí)，自動(dòng)切斷供電，減少電能的浪費(fèi)，達(dá)到開源節(jié)流的目的。同時(shí)該系統(tǒng)也可以通過電網(wǎng)將各個(gè)房間場(chǎng)所的情況集中監(jiān)控，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。本項(xiàng)目中上、下機(jī)位分工明確，作為下位機(jī)核心心器件的單片機(jī)往往只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和通信，而上位機(jī)通常以基于圖形界面的 win

2、dows 系統(tǒng)為操作平臺(tái)。項(xiàng)目中采用圖形化的編程語言 labview,實(shí)現(xiàn)了對(duì)所采集信號(hào)的分析處理、顯示和控制等功能，充分利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、存儲(chǔ)和顯示功能。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞： 虛擬儀器 節(jié)能控制器 載波通訊 串口通信畢業(yè)設(shè)計(jì)論文i目目 錄錄摘摘 要要.i第一章第一章 緒論緒論.11.1 引言.11.2 虛擬儀器的概述.11.2.1 軟件對(duì)虛擬儀器的重要性.11.2.2 虛擬儀器的重要組成部分labview 軟件.21.3 labview 及最新版本 labview 2010 簡(jiǎn)介.31.3.1 labview 2010 新特征 .3第二章第二章 總體框圖總體框圖.42.1 節(jié)能監(jiān)控裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖.

3、42.2 節(jié)能控制器工作原理.52.3 節(jié)能控制器電器設(shè)備.52.4 方案設(shè)計(jì).6第三章第三章 visa vi 和函數(shù)和函數(shù).73.1 什么是 visa vi 和函數(shù).73.2 visa vi 和函數(shù)在具體范例中的使用 .7第四章第四章 項(xiàng)目中監(jiān)控軟件的串口程序項(xiàng)目中監(jiān)控軟件的串口程序.114.1 主程序.114.2 子程序.12第五章第五章 硬件電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試硬件電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試.155.1 電源電路.155.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路.155.3 開關(guān)檢測(cè)電路.155.4 輸出驅(qū)動(dòng)電路.165.5 熱釋電電路的調(diào)試.165.6 載波通訊模塊電路.175.7pc 與單片機(jī)串口通信程序設(shè)計(jì).18

4、5.2 軟件調(diào)試.19第六章第六章 總結(jié)與展望總結(jié)與展望.236.1 二級(jí)標(biāo)題.236.2 二級(jí)標(biāo)題.23致致 謝謝.24參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).25附錄附錄 1 xxxxxx.27附錄附錄 2 bbbbb.28abstractii畢業(yè)設(shè)計(jì)論文0第一章第一章 緒論緒論1.1 引言引言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，能源問題已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)瓶頸，并且能源的過量使用會(huì)增加碳排量，提高溫室效應(yīng)，影響人類生存環(huán)境，因此節(jié)約能源，特別是杜絕浪費(fèi)能源已成為全社會(huì)的共識(shí)。但能源的浪費(fèi)情況不容樂觀，特別是學(xué)校等一些公共場(chǎng)所（教室、辦公室） ，由于各種原因造成照明燈、風(fēng)扇、空調(diào)等電器設(shè)備在人離開時(shí)沒有及時(shí)關(guān)閉

5、，有的甚至“長(zhǎng)明燈” 、“晝夜電扇”和“24 小時(shí)溫室” ，造成能源的白白浪費(fèi)，要克服這種狀況一方面需要加強(qiáng)人員的節(jié)能意識(shí)，另一方面安排專人巡查。這需要投入一定的人力和物力，有時(shí)并不能完全杜絕，由于學(xué)校教室、辦公室較多，分散廣，又分屬于不同的部分，人工管理效率不高。為改變目前公共場(chǎng)所用電模式的現(xiàn)狀，我們計(jì)劃設(shè)計(jì)一個(gè)電子產(chǎn)品：分布式節(jié)能監(jiān)控裝置，來控制辦公場(chǎng)所電器設(shè)備的供電。1.2 虛擬儀器的概述虛擬儀器的概述 虛擬儀器的起源可以追溯到 20 世紀(jì) 70 年代，那時(shí)計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)在國(guó)防、航天等領(lǐng)域已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展。pc 機(jī)得出現(xiàn)使儀器的計(jì)算機(jī)化成為了可能。在儀器計(jì)算機(jī)化領(lǐng)域中，ni 公司走在了

6、前列，甚至在 microsoft 公司的windows 誕生之前，ni 公司已經(jīng)在 macintosh 計(jì)算機(jī)上推出了 labview2.0 以前的版本。對(duì)虛擬儀器和長(zhǎng)期的、系統(tǒng)的和有效的研究開發(fā)使得 ni 公司公認(rèn)的權(quán)威。虛擬儀器（virtual instrument）是基于計(jì)算機(jī)的儀器。計(jì)算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的一個(gè)重要的方向。粗略的說，這種結(jié)合有兩種方式。一種方式是將計(jì)算機(jī)裝入儀器，其典型的例子就是所謂的只能化儀器。隨著計(jì)算機(jī)功能的日益強(qiáng)大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含有嵌入式系統(tǒng)的儀器。另一種方式是將儀器裝入計(jì)算機(jī)，以通用的計(jì)算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)為依托，實(shí)現(xiàn)各種儀器功能。虛擬儀器主要是指這

7、種方式。正文部分1.2.1 軟件對(duì)虛擬儀器的重要性軟件對(duì)虛擬儀器的重要性每一個(gè)虛擬儀器都建立在靈活和強(qiáng)大的軟件之上，它是通過具有創(chuàng)新精神的工程師或科學(xué)家應(yīng)用所在領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)來自定義測(cè)量和控制應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)。虛擬儀器軟件可以劃分成幾種不同的類別。大部分人馬上想到就是應(yīng)用軟件層。這是為建立一個(gè)應(yīng)用所需的首要開發(fā)環(huán)境。它所包含的軟件諸如labview、ni labwindows/cvi（ansi c）和 ni measurement studio（visual studio 編程語言） 。在此之上是測(cè)試執(zhí)行層，一個(gè)集成了應(yīng)用程序?qū)娱_發(fā)的所有第二章 總體框圖功能并提供系統(tǒng)范圍數(shù)據(jù)管理的環(huán)境。下一層通常被

8、忽略但是對(duì)于維持軟件開發(fā)效率卻十分重要。測(cè)量和控制服務(wù)層包括與所有硬件通信的驅(qū)動(dòng)。它必須能存取和保存硬件功能和性能，也必須是可交互操作的它必須與所有其他的驅(qū)動(dòng)和可能成為解決方案一部分的眾多模塊化 i/o 類型協(xié)同工作。1.2.2 虛擬儀器的重要組成部分虛擬儀器的重要組成部分labview 軟件軟件labview 是虛擬儀器的重要部分因?yàn)樗峁┝艘粋€(gè)易于使用的應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境，專門為工程師和科學(xué)家而設(shè)計(jì)。labview 提供了許多強(qiáng)大的特性使得它與廣泛的硬件和其他軟件輕松連接。這一易于使用和其他特性提供了虛擬儀器軟件開發(fā)環(huán)境所需的靈活性。結(jié)果就是用戶定義的界面和用戶定義的應(yīng)用程序功能。labvi

9、ew 提供的眾多強(qiáng)大特性之一就是圖形化編程環(huán)境。利用 labview，工程師和科學(xué)家可以通過在計(jì)算機(jī)屏幕上創(chuàng)建一個(gè)圖形化的用戶界面設(shè)計(jì)自定義的虛擬儀器。通過計(jì)算機(jī)屏幕，他們可以：操作儀器程序控制所選擇的硬件分析所采集的數(shù)據(jù)顯示結(jié)果他們可以使用旋鈕、按鈕、表盤和圖表自定義 labview 用戶界面，或者前面板，從而仿效傳統(tǒng)儀器的控制面板、創(chuàng)建自定義的測(cè)試面板或者可視化地表示過程控制和操作。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2圖 12.labview 虛擬儀器包括用戶界面和應(yīng)用程序邏輯通過連接圖標(biāo)來創(chuàng)建方塊圖（對(duì)于工程師和科學(xué)家來說是自然設(shè)計(jì)符號(hào)）即可決定虛擬儀器的行為。利用圖形化編程，工程師和科學(xué)家可以比通常的編程語

10、言更快地開發(fā)系統(tǒng)，同時(shí)保持了創(chuàng)建各種應(yīng)用程序所需的靈活性。labview 是一個(gè)開放式環(huán)境，它包含了即時(shí)使用的庫，從串行總線、以太網(wǎng)和 gpib 通信到運(yùn)動(dòng)控制，數(shù)據(jù)采集和圖像采集。1.3 labview 及最新版本及最新版本 labview 2010 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介與 c 和 basic 一樣，labview 也是通用的編程系統(tǒng)，有一個(gè)完成任何編程任務(wù)的龐大函數(shù)庫。labview 的函數(shù)庫包括數(shù)據(jù)采集、gpib、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，等等。labview 也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點(diǎn)、以動(dòng)畫方式顯示數(shù)據(jù)及其子程序（子 vi）的結(jié)果、單步執(zhí)行等等，便于程序的調(diào)試。labvie

11、w（laboratory virtual instrument engineering workbench）是一種用圖標(biāo)代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語言。傳統(tǒng)文本編程語言根據(jù)語句和指令的先后順序決定程序執(zhí)行順序，而 labview 則采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向決定了 vi 及函數(shù)的執(zhí)行順序。vi 指虛擬儀器，是 labview 的程序模塊。目前 labview 最新版軟件已經(jīng)于 2010 年 8 月更新到labview 2010 版本。.1 labviewlabview 20102010 新特征新特征1.代碼編輯器憑借新型后端編譯器技術(shù)和自定義代碼優(yōu)

12、化, 將運(yùn)行代碼的速度加快20%2.反饋驅(qū)動(dòng)借助基于用戶反饋的14種新功能, 提高開發(fā)效率。第二章 總體框圖3.通過網(wǎng)絡(luò)讀寫數(shù)據(jù)流使用新型網(wǎng)絡(luò)流api, 連續(xù)讀寫labview應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)流4.無需編譯代碼即可保存vi通過將已編譯目標(biāo)從實(shí)際labview源代碼中分離, 簡(jiǎn)化源代碼管理5.子vi內(nèi)嵌使用該新型執(zhí)行選件, 消除與子vi調(diào)用相關(guān)的開銷, 從而提高應(yīng)用性能6.可將圖形數(shù)據(jù)導(dǎo)出至excel只需單擊右鍵, 就能將數(shù)據(jù)輕松導(dǎo)出至microsoft excel7.基于web的硬件配置通過類似路由的配置體驗(yàn), 設(shè)置并維護(hù)遠(yuǎn)程硬件8.導(dǎo)入外部fpga ip將xilinx內(nèi)核生成器 (core

13、 generator) dsp ip導(dǎo)入labview, 輕松實(shí)現(xiàn)fpga開發(fā)9.查找并安裝儀器驅(qū)動(dòng)通過輕松查找并安裝10,000多個(gè)經(jīng)認(rèn)證的儀器驅(qū)動(dòng)程序, 縮短首次測(cè)量的時(shí)間10.項(xiàng)目庫打包功能通過將源代碼封裝至配有打包的項(xiàng)目庫的單一文件內(nèi), 簡(jiǎn)化代碼部署和發(fā)布畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4第二章第二章 總體框圖總體框圖2.1節(jié)能監(jiān)控裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖節(jié)能監(jiān)控裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖節(jié)能監(jiān)控裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 3 所示。每個(gè)公共場(chǎng)所房間（教室、辦公室等）設(shè)置一個(gè)節(jié)能控制器，能對(duì)本房間的電器設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制和管理。每個(gè)房間的節(jié)能控制器能通過電網(wǎng)，將電器設(shè)備的工作狀態(tài)傳送到監(jiān)控中心，每個(gè)房間的電器設(shè)備也可由監(jiān)控中心遠(yuǎn)程控制。

14、主站點(diǎn)usb節(jié)能控制器節(jié)能控制器節(jié)能控制器節(jié)能控制器電網(wǎng)圖 3 節(jié)能監(jiān)控裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2 節(jié)能控制器工作原理節(jié)能控制器工作原理圖 4 為節(jié)能控制器控制電器設(shè)備的示意圖。與傳統(tǒng)電器設(shè)備控制不同，雖然每個(gè)（組）都有一個(gè)開關(guān)和其對(duì)應(yīng)，但不直接控制設(shè)備，開關(guān)信息僅送給控制器，由控制器檢測(cè)到開關(guān)閉合，同時(shí)控制器通過人體感應(yīng)器檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)是否有人，只有滿足兩個(gè)條件，即某設(shè)備的開關(guān)是閉合，感應(yīng)器又檢測(cè)檢測(cè)到有人，才給對(duì)應(yīng)的設(shè)備接通工作電源。這樣，即使人離開了，忘記關(guān)開關(guān)，控制器也能自動(dòng)切斷電源，達(dá)到節(jié)能目的?？刂破鬟€可以根據(jù)特殊設(shè)備的不同特點(diǎn)，采用延時(shí)關(guān)斷（如空調(diào)等，不能頻繁啟動(dòng)和停止） 。 節(jié)能控制器燈空

15、調(diào)開關(guān)開關(guān)電源進(jìn)線人體感應(yīng)器風(fēng)扇圖 4 節(jié)能控制器控制電器設(shè)備的示意圖第二章 總體框圖2.3 節(jié)能控制器節(jié)能控制器電器設(shè)備電器設(shè)備節(jié)能控制器主要有單片機(jī)、開關(guān)檢測(cè)、輸出驅(qū)動(dòng)、感應(yīng)檢測(cè)、載波通信等組成。如圖 5 所示，節(jié)能控制器選擇低功耗電子器件，以降低控制器本身的能耗?？刂破髦械暮诵目刂菩酒捎?at89s51 單片機(jī)，電燈等電器設(shè)備供電由單片機(jī)控制小型繼電器接通交流電源，人體感應(yīng)器采用熱釋電傳感器，載波模塊選用專用的電力載波芯片設(shè)計(jì)。控制器預(yù)留 12 路設(shè)備控制電路，以備不同場(chǎng)合應(yīng)用。單片機(jī)開關(guān)檢測(cè)輸出驅(qū)動(dòng)載波模塊交流電源進(jìn)線工作電源感應(yīng)檢測(cè)圖 5 節(jié)能控制器的原理框圖2.4 方案設(shè)計(jì)方案設(shè)

16、計(jì)節(jié)能控制器的核心部分是電力載波模塊和單片機(jī)的模塊之間的配合，方案上可以有三種，第一種選用電力載波芯片 lm1893 或 st7538，外圍電路復(fù)雜，成本較高；第二種使用 rs-485 總線，一對(duì)雙絞線就能實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成分布式系統(tǒng)。但是如果在工程中需要更長(zhǎng)的通信距離，超出 rs-485 接口能夠提供的可靠傳送數(shù)據(jù)范圍時(shí)，單一的 rs-485 通信控制芯片就無法完成了。第三種是采用載波模塊 bwp08,bwp08 模塊通信穩(wěn)定可靠，外圍電路簡(jiǎn)單，因而采用第三種方案。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文6第三章第三章 visavisa vivi 和函數(shù)和函數(shù)3.1 什么是什么是 visavisa vivi 和函數(shù)和

17、函數(shù)儀器 i/o vi 和函數(shù)可與 gpib、串行、模塊、pxi 及其它類型的儀器進(jìn)行交互。儀器 i/o vi 和函數(shù)包括 gpib 函數(shù)、visa vi 和函數(shù)、串口 vi 和函數(shù)、儀器驅(qū)動(dòng)程序 vi。visa vi 和函數(shù)用于對(duì)使用 visa 的儀器編程。3.1.1visa vi 和函數(shù)的組成部分及其作用visa 讀取：從 visa 資源名稱指定的設(shè)備或接口中讀取指定數(shù)量的字節(jié)，并使數(shù)據(jù)返回至讀取緩沖區(qū)visa 讀取 stb：從 visa 資源名稱指定的基于消息的設(shè)備中讀取服務(wù)請(qǐng)求狀態(tài)字節(jié)。visa 設(shè)備清零：對(duì)設(shè)備的輸入和輸出緩沖區(qū)進(jìn)行清零visa 寫入：使寫入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫入 visa

18、 資源名稱指定的設(shè)備或接口visa 置觸發(fā)有效：依據(jù)接口類型置軟件或硬件的觸發(fā)有效。對(duì)于軟件觸發(fā)，default(0)是唯一有效協(xié)議。對(duì)于 vxi 硬件觸發(fā)，default(0)與 sync(5)等效。對(duì)于 pxi 觸發(fā)，pxi:保留(6)和 pxi:未保留(7)是有效的協(xié)議高級(jí) visa vi 和函數(shù)：高級(jí) visa vi 和函數(shù)用于完成高級(jí) visa 任務(wù)。本項(xiàng)目中還要用到 visa 串口配置，它主要是使 visa 資源名稱指定的串口按特定設(shè)置初始化。3.2 visavisa vivi 和函數(shù)在具體范例中的使用和函數(shù)在具體范例中的使用范例：基本串行寫入和讀取基本串口讀取和寫入范例可實(shí)現(xiàn)串口

19、讀取、串口寫入或者串口讀寫操作。用戶可在前面板選擇操作（讀取或?qū)懭耄?。如果選擇全部，vi 將寫入數(shù)據(jù)并讀取數(shù)據(jù)，然后關(guān)閉開放給端口的 visa 會(huì)話句柄。該 vi 將等待直到端口接收到指定的字節(jié)數(shù)?；敬袑懭牒妥x取的前面板如下圖示：第三章visa vi 和函數(shù)基本串行寫入和讀取程序前面板操作步驟：1) 選擇串行資源并配置參數(shù)（波特率、數(shù)據(jù)位、奇偶、停止位和流控制） 。2) 選擇需執(zhí)行的操作。3) 連接串口至設(shè)備。如未發(fā)現(xiàn)可用設(shè)備，請(qǐng)按以下任一方式執(zhí)行環(huán)回測(cè)試。在 rs-232 線纜中短路引腳 2 和 3，或者在 rs-485/422 線纜中短路引腳 4 和 8 以及引腳 5 和 9。4)

20、運(yùn)行 vi 并查看讀取的數(shù)據(jù)。 （如果已執(zhí)行環(huán)回測(cè)試， “讀取字符串”將匹配“寫入字符串” 。 ）注：串口的參數(shù)組必須匹配連接儀器或設(shè)備的參數(shù)。在本范例中，待讀取字節(jié)參數(shù)可指定串口讀取的字節(jié)數(shù)。如端口字節(jié)超過指定的字節(jié)數(shù)，超出部分將不會(huì)被讀取。如果指定讀取的字節(jié)數(shù)超過實(shí)際字節(jié)數(shù)，可能返回超時(shí)錯(cuò)誤。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文8基本串行寫入和讀取程序總程序框圖在程序框圖中， “配置串口 vi”可用于設(shè)置配置參數(shù)。前面板顯示的控件可用于配置基本參數(shù)，如波特率、數(shù)據(jù)位和奇偶。常量可配置其它用戶無需設(shè)置的參數(shù)。 “visa 配置串口 vi”打開 visa 句柄并配置端口后，該 vi 會(huì)將 visa資源名稱傳遞至其它

21、vi 以便執(zhí)行相關(guān)操作。 “visa 寫入”函數(shù)將發(fā)送一個(gè)命令至串行設(shè)備， “visa 讀取”函數(shù)將返回基于該命令的數(shù)據(jù)。 “visa 關(guān)閉”函數(shù)可關(guān)閉該串行設(shè)備的引用。關(guān)閉引用十分重要，否則可能導(dǎo)致 visa 無法通過端口和協(xié)議進(jìn)行通信。第三章visa vi 和函數(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文10第四章第四章 項(xiàng)目中監(jiān)控軟件的串口程序項(xiàng)目中監(jiān)控軟件的串口程序4.1 主程序主程序串口程序前面板操作步驟：打開程序并運(yùn)行，根據(jù)查看的房間，鼠標(biāo)打擊房間號(hào)即可，然后你所要看的房間里電器的狀態(tài)情況就會(huì)自動(dòng)跳出來。主程序程序框圖主程序框圖中利用 visa vi 和函數(shù)將從串口傳上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，兩個(gè)房間的電器狀態(tài)能跳出

22、來，主要利用了時(shí)間結(jié)構(gòu)的值改變功能，只要前面板“301 房間”和“209 房間”兩個(gè)布爾量的真假值改變就會(huì)觸發(fā)結(jié)構(gòu)執(zhí)行各自的子程序。第四章 項(xiàng)目中監(jiān)控軟件的串口程序4.24.2 子程序子程序子程序：301 房間前面板子程序：301 房間的程序框圖畢業(yè)設(shè)計(jì)論文12子程序：219 房間前面板子程序：301 房間的程序框圖第四章 項(xiàng)目中監(jiān)控軟件的串口程序說明：兩個(gè)子程序的程序框圖基本相同，他們的作用都是將由單片機(jī)傳上來的八位二進(jìn)制數(shù)據(jù)數(shù)組利用 labview 2010 中的索引數(shù)組對(duì)每一個(gè)位上的布爾量用布爾燈和開關(guān)進(jìn)行顯示。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文14第五章第五章 硬件電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試硬件電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試5.1

23、 電源電路電源電路本項(xiàng)目工作電源需要兩種電源+5v 和+12v，采用橋式整流、電容濾波電路和三端集成穩(wěn)壓器件 7812 和 7805，具體電路如圖 5-1 所示：圖 5-1 電源電路5.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路單片機(jī)最小系統(tǒng)電路本項(xiàng)目采用 at89s51 單片機(jī)，51 單片機(jī)最小系統(tǒng)復(fù)位電路的極性電容 c1的大小直接影響單片機(jī)的復(fù)位時(shí)間，一般采用 1030pf，51 單片機(jī)最小系統(tǒng)電容值越大需要的復(fù)位時(shí)間越短，本電路中電容采用 20pf。51 單片機(jī)最小系統(tǒng)晶振 y1 也可以采用 6mhz 或者 11.0592mhz，在本電路中采用 11.0592 mhz。具體電路如圖 5-2 所示：圖 5-2

24、 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路5.3pc 與單片機(jī)串口通信設(shè)計(jì)與單片機(jī)串口通信設(shè)計(jì)本項(xiàng)目中上、下機(jī)位分工明確，作為下位機(jī)核心心器件的單片機(jī)往往只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和通信，而上位機(jī)通常以基于圖形界面的 windows 系統(tǒng)為操作平臺(tái)。為便于查詢和保存數(shù)據(jù)，還需要數(shù)據(jù)庫的支持，這種應(yīng)用的核心是數(shù)據(jù)通第五章 硬件電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試信，它包括單片機(jī)上位機(jī)之間、客戶端和服務(wù)器之音以及客戶端之間的通信，而單片機(jī)和上位之間數(shù)據(jù)通信則是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。單片機(jī)和 pc 的通信是通過單片機(jī)的串口和 pc 串中之間的硬件連接實(shí)現(xiàn)的。pc 與單片機(jī)串口通信程序設(shè)計(jì)硬件線路如圖 5-9 所示。圖 5-3 pc 與單片機(jī)串口通信程序設(shè)計(jì)

25、硬件線路5.3.1pc 串口及其各引腳功能串口及其各引腳功能串口是計(jì)算機(jī)上一種非常通用設(shè)備通信的協(xié)議，大多數(shù)計(jì)算機(jī)包含兩個(gè)基于 rs232 的串口。通常意義的串口就是指電腦主機(jī)后面的 com 口，電腦串口引腳一般就是 9 針和 25 針兩類。目前使用得最普遍的就是 9 針的串口，如下圖所示：圖 5-3串口垂直視圖各引腳功能：1 載波檢測(cè)(dcd) 2 接受數(shù)據(jù)(rxd) 3 發(fā)出數(shù)據(jù)(txd) 4 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好(dtr) 5 信號(hào)地線(sg) 6 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好(dsr) 7 請(qǐng)求發(fā)送(rts) 8 清除發(fā)送(cts) 9 振鈴指示(ri)。5.3.2 單片機(jī)串口通信及工作過程單片機(jī)串口通信及工

26、作過程串口通訊對(duì)單片機(jī)而言意義重大，不但可以實(shí)現(xiàn)將單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X端，而且也能實(shí)現(xiàn)電腦對(duì)單片機(jī)的控制，比如你可以把寫入單片機(jī)的數(shù)據(jù)碼顯示在電腦上，如可以使用一個(gè)按鍵，當(dāng)按下它時(shí)使某一個(gè)字母如：aa，通過單片機(jī)的串口將它發(fā)送到電腦上顯示，起到仿真器的某些功效。工作過程：串行口的發(fā)送過程由指令 mov sbuf，a 啟動(dòng)，即 cpu 由一條寫發(fā)送緩沖器的指令把數(shù)據(jù)（字符）寫入串行口的發(fā)送緩沖器 sbuf（發(fā)）中，再由硬件電路自動(dòng)在字符的始、末加上起始位（低電平） 、停止位（高電平）及其它控制位（如奇偶位等） ，然后在移位脈沖 shift 的控制下，低位在前，高位在后，從 txd 端（方式 0

27、 除外）一位位地向外發(fā)送。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文16 串行口的接收與否受制于允許接收位 ren 的狀態(tài)，當(dāng) ren 被軟件置“1”后，允許接收器接收。接收端 rxd 一位位地接收數(shù)據(jù)，直到收到一個(gè)完整的字符數(shù)據(jù)后，控制電路進(jìn)行最后一次移位，自動(dòng)去掉啟始位，使接收中斷標(biāo)志 ri置“1”，并向 cpu 申請(qǐng)中斷。cpu 響應(yīng)中斷，用一條指令（mov a，sbuf）把接收緩沖器 sbuf（收）的內(nèi)容讀入累加器。5.3.2 rs232crs232c 串口通信及接線方法（三線制）串口通信及接線方法（三線制）mcs-51 內(nèi)部含有一個(gè)可編程全雙工串行通信接口，具有 uart 的全部功能。該接口電路不僅能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)

28、的發(fā)送和接收，也可作為一個(gè)同步移位寄存器使用。51 單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行通訊口，所以單片機(jī)和電腦之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。進(jìn)行串行通訊時(shí)要滿足一定的條件，比如電腦的串口是rs232 電平的，而單片機(jī)的串口是 ttl 電平的，兩者之間必須有一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，我們采用了專用芯片 max232 進(jìn)行轉(zhuǎn)換，采用了三線制連接串口，也就是說和電腦的 9 針串口只連接其中的 3 根線：第 5 腳的 gnd、第 2 腳的 rxd、第 3 腳的 txd。這是最簡(jiǎn)單的連接方法，但是對(duì)我們來說已經(jīng)足夠使用了，電路如下圖所示，max232 的第 10 腳和單片機(jī)的 11 腳連接，第 9 腳和單片機(jī)的10 腳連接

29、，第 15 腳和單片機(jī)的 20 腳連接。圖 5-3 單片機(jī)和 pc 通信連接圖5.4 軟件調(diào)試軟件調(diào)試正文部分第五章 硬件電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試畢業(yè)設(shè)計(jì)論文18第五章 xxx畢業(yè)設(shè)計(jì)論文20第六章第六章 總結(jié)與展望總結(jié)與展望6.1 二級(jí)標(biāo)題二級(jí)標(biāo)題正文部分6.2 二級(jí)標(biāo)題二級(jí)標(biāo)題正文部分第六章 總結(jié)與展望致致 謝謝在論文完成之際，我首先向關(guān)心幫助和指導(dǎo)我的指導(dǎo)老師*（副教授）表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！。 。 。 。 。 。 。 。在論文工作中，遇到了。 。 。 。 。 。 。 ，一直得到*老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)，使我。 。 。 。 。 。 。 。*老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)的工

30、作作風(fēng)和他敏捷的思維給我留下了深刻的印象，我將終生難忘。 。 。 。 。 。 。再一次向他表示衷心的感謝，感謝他為學(xué)生營(yíng)造的濃郁學(xué)術(shù)氛圍，以及學(xué)習(xí)、生活上的無私幫助! 值此論文完成之際，謹(jǐn)向*老師致以最崇高的謝意!。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。在學(xué)校的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回顧兩年多來的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，面對(duì)現(xiàn)在的收獲，我感到無限欣慰。為此，我向熱心幫助過我的所有老師和同學(xué)表示由衷的感謝!特別感謝我的師兄*、*、*，以及師姐*、*對(duì)我的學(xué)習(xí)和生活所提供的大力支持和關(guān)心!還要感謝一直關(guān)心幫助我成長(zhǎng)的室友*、*！。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。

31、 。 。 。 。 。在我即將完成學(xué)業(yè)之際，我深深地感謝我的家人給予我的全力支持！最后，衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位專家、教授!參考文獻(xiàn)22參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 學(xué)術(shù)期刊格式：序號(hào)第一作者，第二作者，第三作者等題名學(xué)術(shù)期刊刊名出版年份卷號(hào)（期號(hào)）起頁止頁例：1. 高景德,王祥珩.交流電機(jī)的多回路理論j.清華大學(xué)學(xué)報(bào),1987,27(1):18(完整的)2. 高景德,王祥珩.交流電機(jī)的多回路理論j.清華大學(xué)學(xué)報(bào),1987 (1):18(缺卷的)3. chen s,billing s a,cowan c f,et al.practical identification of marmax models.int j control,1990,52(6):13271350(完整的) 學(xué)術(shù)著作格式序號(hào)作者學(xué)術(shù)著作書名版次(首版免注)翻譯者出版地:出版社，出版年起頁止頁例：4. 竺可楨.物理學(xué)m.北京:科學(xué)出版社,1973.135. 霍夫斯基主編.禽病學(xué)m:下冊(cè).第 7 版.胡祥壁