毕业设计（论文）基于单片机的远程监测系统设计.doc

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1、本科毕业设计（论文） 题 目 基于单片机的 远程监测系统设计 学生姓名 专业班级 学 号 7 院 （系） 本科毕业设计任务书题目 基于单片机的远程监测系统设计 专业 范 主要内容、基本要求、主要参考资料等：主要内容： 随着微电子技术和通信技术的发展，远程检测和控制得到了广泛应用，比如无人值守设备的状态远程检测，远程智能家电等，本远程检测系统用来检测远程设备的电压和电流，要求系统能够实时检测并显示远程设备的电压和电流值，当电压和电流值在某一范围之外，发出报警信号。另外，要求采用PTR2000完成远程数据的传输。基本要求：1. 查阅资料和消化资料2. 翻译相关英文资料3. 系统的硬件设计4. 系统

2、的软件设计5. 完成论文主要才考资料： 智能仪器 单片机原理与接口技术 基于单片机的智能系统设计与实现完 成 期 限： 2011.02 2011.06 指导教师签名： 专业负责人签名： 2011年 2 月 16 日基于单片机的远程监测系统设计摘 要无线远程监测系统是在传统监测系统的基础上，结合当前无线通信技术和信息处理技术而发展起来的新型监测系统。本设计主要用于监测水房锅炉水温，它的采集部分用AD590温度传感器进行数据采集，远程数据传输采用具有自主收发功能的PTR2000来发送和接收数据。A/D转换运用了一种新型的8051单片机STC12C5A60S2,这种芯片本身具有A/D转换功能，节省了

3、元器件。STC12C5A60S2相比普通8051单片机具有高速、低功耗、超强抗干扰的优点。关键词 远程监测 PTR2000 STC12C5A60S2 A/D转换 Remote monitoring system based on single chip designAbstractWireless remote monitoring system is the basis of traditional monitoring system, combining the wireless communication technology and information processing tec

4、hnology and developed new monitoring system. This design is mainly used for monitoring the water, it booth boiler with AD590 temperature sensor collection part for data collection, remote data transmission with independent transceiver function by PTR2000 to happen and receive data. A/D conversion us

5、ing A new type of the 8051 microcontroller STC12C5A60S2, the chip itself has A/D conversion functions, save the components. STC12C5A60S2 compared to common 8051 monolithic integrated circuits with speed, low power consumption, strong anti-jamming advantages. Key words remote monitoring STC12C5A60S2

6、A / D conversion PTR2000目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 远程监控11.2 课题意义22 总体方案设计33 系统硬件设计43.1 数据采集电路43.2 A/D转换电路结构及原理53.3 STC12C5A60S2系列单片机总体介绍83.3.1 STC12C5A60S2系列单片机简介83.3.2 STC12C5A60S2系列单片机的内部结构103.3.3 STC15C5A60S2的引脚及功能描述113.4 PTR2000 发送与接收模块133.4.1 PTR2000简介133.4.2 PTR2000硬件连接173.5 单片机的最小系统193.6 数码管显示

7、电路设计203.7 报警电路设计214 系统软件设计214.1 数据采集及A/D处理流程图214.2 PTR2000发送和接收流程图224.3 数码管显示程序25总 结26致 谢27参考文献28附录1 发送部分原理图30附录2 接受部分原理图31附录3 A/D转换部分程序代码32附录4 PTR2000发送部分程序代码34附录5 PTR2000接收部分程序代码36附录6 数码管显示部分程序391 绪论1.1 远程监控 远程监控顾名思义分为“监”和“控”，监测和控制之意，本设计只要求对一个设备就行远程的监测，控制部分并未要求，但是监测与控制历来都是一体的，监测属于监控系统的一部分，因此，对监测的系

8、统介绍也就是监控系统的阐述。（1）远程监控系统功能目前远程监控系统有两种类型，一种是生产现场没有现场监控系统，而是将数据采集后直接送到远程计算机进行处理，这种远程监控与一般的现场监控没有多大的区别，只是数据传输距离比现场监控系统要远，其它部分则和现场监控系统相同；另一种是现场监控与远程监控并存。一般是采用现场总线技术将分布于各个设备的传感器、监控设备等连接起来，这样就从分立单元阶段进入了集成单元阶段，然后各个管理站点的服务再用局域网连接起来，这样就形成了企业内部网(Intranet)。由于建立了基本的网络信息基础结构，设备监测、维护技术进入了集成系统阶段，在一个单位的内部基本上实现了资源和信息

9、共享。 远程控制所实现的功能如下： 采集与处理功能：主要是对生产过程的各种模拟或数字量进行检测、采样和必要的预处理，并且以一定的形式输出，如打印报表、显示屏和电视等，为生产人员提供详实的数据，帮助他们进行分析，以便了解生产情况； 监督功能：将检测到的实时数据、还有生产人员在生产过程中发出的指令和输入的数据进行分析、归纳、整理、计算等二次加工，并分别作为实时数据和历史数据加以存储； 管理功能：利用己有的有效数据、图像、报表等对工况进行分析、故障诊断、险情预测，并以声光电的形式对故障和突发事件报警； 控制功能：在检测的基础上进行信息加工，根据事先决定的控制策略形成控制输出，直接作用于生产过程。 基

10、于B/S和C/S的远程监控系统是以网络作为通信平台的监控系统，以HTTP技术为基础，具有简单、高效等优点，已经成为信息网络的一种最普遍应用的信息交互平台。利用网络通信技术Socket技术、数据采集技术及面向对象等软件技术实现了整个系统的系统管理、用户管理、设备监控数据显示及报警等模块，其优点是充分利用了现有的局域网资源和广域网资源，以最高的性能价格比，以信息的实时获取和实时控制为中心，实现信息、资源及任务的综合共享和全局一体化的管理。例如：监控系统将设备运行情况提供给服务器，并由服务器发送到各个节点客户机，工作人员在客户机端(一般为远端)便可了解整个系统的工作状态及运行情况。简单地讲，对企业来

11、说就是充分利用现代技术解决实时数据的采集、传输和处理以及进行实时控制的问题。正是它的这些优点使得它得以飞速发展。 随着网络技术的不断发展，远程监控将更多地应用在企业生产过程的管理中，专业技术人员可以通过互联网来管理和维护生产过程，优化生产工艺，提高设备的可用率，最终降低生产成本，提高效益。 （2）远程监控系统所具备的优点借助于远程监控可以将企业内部的信息网(Intranet)与控制网有效地连接起来，实现对生产、运营情况的随时掌握，把生产运营状况同企业的经营管理策略紧密结合，从而实现企业的综合自动化，可以建立网络范围内的监控数据和网上知识资源库。通过远程监控可以实现现场运行数据的实时采集和快速集

12、中，获得现场监控数据，为远程故障诊断技术提供了物质基础；通过远程监控，技术人员无须亲临现场或恶劣的环境就可以监视并控制生产系统和现场设备的运行状态及各种参数，使受过专业训练的人员及时地出现在许多监控地点，方便地利用本地丰富的软硬件资源对远程对象进行高级过程控制，以维护设备的正常运营，从而减少值守工作人员，最终实现远端的无人或少人值守，达到减员增效的目的。 目前，越来越多的企业集团呈跨地域的发展趋势，利用网络技术实现远程监控，对企业降低生产成本，提高劳动生产率，提高企业产品的科技含量，以及增强企业的综合竞争实力等方面都具有十分重要的意义。 1.2 课题意义 温度是工业生产中主要的被控参数之一，与

13、之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、化工、机械、食品等领域。有些工艺过程对温度的检测和控制效果直接影响着产品的质量。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制；在农业生产、粮食储备、计算机机房等都需要对温度进行检测。远程的温度检测系统是一种不需要人员到达现场就能完成远程温度监控的系统，它可以有效的解决传统人工检测存在的诸如效率低、成本高、错误率高的问题。2 总体方案设计 本设计是对锅炉水温进行远程监测，控制部分不在本设计要求范围之内，所以对水温的调节不作介绍。本设计在数据采集端不设置任

14、何的数据显示模块，只在远程接收端设有数据显示和报警模块。设计的总体框架如图2-1所示，它有五大模块组成，数据采集模块、stc12c5a60s2系统模块、PTR2000模块、数码管显示模块、蜂鸣器报警模块组成。数据采集51系列单片机STC12C5A60S2数码管显示A/D转换（51系列单片机STC12C5A60S2）蜂鸣器报警PTR2000PTR2000 图2-1 单片机远程检测系统原理框图根据设计的要求和内容，经过仔细分析，充分考虑各种因素，制定了整体的设计方案。模拟信号进入51单片机STC12C5A60S2后，这个芯片内部具有A/D转换功能，通过A/D转换功能将模拟信号转化成数字信号，输出的

15、数字信号传输给PTR2000芯片，这个芯片自身具有收发一体的功能，在远程传输的两端各安装一个PTR2000芯片，接受端的芯片接受到信号后将信号传输给另外的一个STC12C5A06S2芯片，数码管和报警器可以直接与其连接获得信号。3 系统硬件设计 根据设计任务书的要求用单片机设计电路，普通的51单片机没有A/D转换，需要先用A/D转化器把模拟信号变成数字信号后才输入单片机，而本设计所有的是一种新型的51单片机，它本身具有A/D转换功能，所以不需要在电路中接入A/D转换器，节省了器件。3.1 数据采集电路AD590的输出电流值说明如下：其输出电流是以绝对温度零度(-273)为基准每增加1,它会增加

16、1A输出电流,因此在室温25时,其输出电流Io=(273+25)=298A。基本应用电路：图3-1 AD590应用电路图注意事项： Vo的值为Io乘上10K,以室温25而言,输出值为2.98V(10K298A)。 量测Vo时,不可分出任何电流,否则量测值会不准。 应用电路：(温度计)图3-2 数据采集电路电路分析：AD590的输出电流I=(273+T)A(T为摄氏温度),因此量测的电压V为(273+T)A10K=(2.73+T/100)V。为了将电压量测出来又需使输出电流I不分流出来,我们使用电压追随器(LM358)其输出电压V2等于输入电压V。电源供应较多零件之后,电源是带噪声的,因此我们使

17、用齐纳二极管（2DW7A）作为稳压零件,再利用可电阻分压,其输出电压V1需调整至2.73V。接下来我们使用差动放大器其输出Vo为(50K/10K)(V2-V1)=T/20V。如果现在为摄氏28度，出电压为1.4V。 3.2 A/D转换电路结构及原理 STC12C5A60S2系列单片机自己具有A/D转换的功能， A/D转换在P1口（P1.7-P1.0），有8路10位高速A/D转换器，速度可达到250KHZ（25万次/秒）。8路电压输入型A/D，可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。上电复位后P1口为弱上拉型I/O口，用户可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D转换，不需作为A/

18、D使用的口可继续作为I/O口使用。在本设计中将ADC0/P.0口作为A/D转换使用，数据采集的结果A0输入P1.0口开始进行A/D转换。 STC12C5A60S2系列单片机ADC（A/D转换器）的结构如下图所示。图3-3 A/D转换结构图 AUXR1寄存器的ADRJ位是A/D转换结果寄存器（ADC-RES,ADC-RESL）的数据格式调整控制位。当ADRJ=0时，10位A/D转换结果的高8位存放在ADC-RES中，低2为存放在ADC-RELS中。当ADRJ=1时，10位A/D转换结果的高2位存放在ADC-RES中，低8为存放在ADC-RELS中。STC12C5A60S2系列单片机ADC由多路选

19、择开关、比较器、逐次比较器、10位DAC、转换结果寄存器（ADC-RES和ADC-RESL）以及ADC-CONTR构成。STC12C5A60S2系列单片机的ADC是逐次比较型ADC.逐次比较型ADC由一个比较器和D/A转换器构成，通过逐次比较逻辑，从最高位（MSB）开始，顺序地对每一输入电压与内置D/A转换器输出进行比较，经过多次比较，使转换所得的数字量逐次逼近输入模拟量对应值。逐次比较型A/D转换器具由速度高，功耗低等优点。从上图可以看出，通过模拟多路开关，将通过ADC07的模拟量输入送给比较器。用数/模转换器（DAC）转换的模拟量与本次输入的模拟量通过比较器进行比较，将比较结果保存到逐次比

20、较器，并通过逐次比较寄存器输出转换结果。A/D转换结束后，最终的转换结果保存到ADC转换结果寄存器ADC_RES和AED_RESL,同时，置位ADC控制寄存器ADC_CONTR中的A/D转换结束标志位ADC_FLAG,以供程序查询或发出中断申请。模拟通道的选择控制由ADC控制寄存器ADC_CONTR中的CHS2CHS0确定。ADC的转换速度的由ADC控制寄存器中的SPEED1和SPEED0确定。在使用ADC之前，应线给ADC上电，也就是置位ADC控制寄存器中的ADC_POWER位。ADC-POWER:ADC电源控制位 0：关闭A/D转换器电源 1：打开A/E转换器电源SPEED1，SPEED0

21、：模数转换器转换速率控制位当SPEED1：SPEED0=1:1,90个时钟周期转换一次当SPEED1：SPEED0=1:0,180个时钟周期转换一次当SPEED1：SPEED0=0:1,360个时钟周期转换一次当SPEED1：SPEED0=0:0,540个时钟周期转换一次ADC-FLAG:模数转换器转换结束标志位，当A/D转换完成后，ADC-FLAG=1，要由软件清0.不管是A/D转换完成后由该位申请产生中断，还是由软件查询该标志位A/D转换是否结束，当A/D转换完成后，ADC-FLAG=1，一定要软件清0.ADC-START:模数转换器（ADC）转换启动控制位，设置为“1”时，开始转换，转换

22、结束后为0.CHS2：CHS1：CHS0=0:0:0，选择P1.0作为A/D输入来用 0:0:1，选择P1.1作为A/D输入来用 . 1:1:1, 选择P1.7作为A/D输入来用当ADJ=0时，如果取10位结果，则按下面公式计算： 10-bitA/D Conversion Result(ADC_RES7:0,ADC_RESL1:0)=1024*当ADJ=0时，如果取8结果，则按下面公式计算： 8-bitA/D Conversion Result(ADC_RES7:0)=256*当ADJ=1，如果取10位结果，则按下面公式计算： 10-bitA/D Conversion Result(ADC_R

23、ES10,ADC_RESL70)=1024* 式中，Vin为模拟输入通道输入电压，Vcc为单片机实际工作电压，用单片机工作电压作为模拟参考电压。 在本次设计中，采用的是ADRJ=0，取高8位结果，将转换出的数据传送给PTR2000芯片进行远程传输。具体的程序编程将在第4节进行介绍。 3.3 STC12C5A60S2系列单片机总体介绍3.3.1 STC12C5A60S2系列单片机简介 STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速/低功耗/超强干扰的新一大8051单片机，指令代码完成兼容传统8051，比普通单片机速度快8-12倍。内部集成

24、MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。1. 增强型 8051 CPU,1T，单时钟/机器周期，指令代码完成兼容传统80512. 工作电压：STC12C5A60S2 系列工作电压：5.5-3.5V（5V单片机）STC12LE5A60S2 系列工作电压：3.6-2.2V（3V单片机）3. 工作频率范围：035MHz,相当于普通8051的0420MHz4. 用户应用程序空间 8K/16K/20K/32K/40K/52K/60K字节5. 片上集成1280字节RAM6. 通用I/O口（36/40/44个），复位后：准双向/弱上拉（普通8051传统I/O

25、口）7. ISP(在系统可编程)/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片8. 有EEPROM功能（STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM）9. 看门狗10. 内部集成MAX810专用复位电路（外部晶体12M以下时，复位脚可直接1K电阻到底）11. 外部掉电检测电路：在P4.6口有一个电压门槛比较器5V单片机为1.33V，误差为5%，3.3V单片机为1.3V,误差3%12. 时钟源：外部高精度晶体/时钟，内部R/C振荡器用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R/C真但其还是外部晶体/时钟常温下内部

26、R/C占当期频率为：5.0V单片机为：11MHz17MHz 3.3V 单片机为：8MHz12MHz精度要求不高时，可选择使用内部时钟，单因为有制造误差和温漂，以实际测试为准13. 共4个16位定时器两个与传统8051兼容的定时器/计数器，16位电石气T0和T1,没有定时器2，单有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器，再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器14.3个时钟输出口，可由T0的溢出在P3.4/T0输出时钟，可由T1的溢出在P3.5/T1输出时钟，独立波特率发生器可以在P1.0口输出时钟15.外部中断I/O口7路，传统的下降沿中断或低电平触发中断，并新增支持上升沿中断的PCA模

27、块，PowerDown模式可由外部中断唤醒，INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0/P3.4,T1/P3.5,RXD/P3.0,CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到P4.2)，CCP1/P1.4(也可通过寄存器设置到P4.3)16.PWM(2路)/PCA(可编程计数器阵列，2路) -也可用来当2路D/A使用 -也可用来再实现2个定时器 -也可用来再实现2个外部中断17. A/D转换，10位精度ADC，共8路，转换速度可达250K/S(每秒钟25万次)18.通过全双工异步串行口（UART）,由于STC12系列是高速度的8051，可再用定时器或PCA软件实现多串口19.STC12C5A6

28、0S2系列由双串口，后缀由S2标志的才有双串口，RXD2/P1.2（可通过寄存器设置到P4.2）,TXD2/P1.3(可通过寄存器设置到P4.3)20.工作温度范围：-40+85C（工业级）/075C（商业级）21封装：LQFP-48,LQFP-44,PLCC-44,PLCC-44,QFN-40 I/O口不够时，可用2到3根普通I/O口线外接74HC164/165/595(均可级联)来扩展I/O口，还可用A/D做按键扫描来节省I/O口，或用双CPS,三线通信，还多了串口。3.3.2 STC12C5A60S2系列单片机的内部结构 STC12C5A60S2系列单片机的内部结构框图如下图所示。STC

29、12C5A60S2单片机中包含中央处理器（CPU）、程序存储器（Flash）、数据存储器（SRAM）、定时/计数器、UART串口。串口2、I/O口、高速A/D转换、SPI接口、PCA、看门狗及片内R/C振荡器和外部晶体震荡单路等模块。STC12C5A60S2系列单片机几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，可称得上一个片上系统。图3-4 STC12C5A60S2内部图3.3.3 STC15C5A60S2的引脚及功能描述图3-5 STC12C5A60S2 引脚图表3-6 STC12C5A60S2 引脚功能 3.4 PTR2000 发送与接收模块3.4.1 PTR2000简介超小型、超低功耗

30、、高速率19.2K无线收发数传MODEM（1） 产品特性接收发射合一 工作频率为国际通用的数传频段433MHz FSK 调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合 采用DDS+PLL频率合成技术，频率稳定性极好。 灵敏度高，达到-105dBm 最大发射功率+10dBm 低工作电压（2.7V），功耗小，待机状态仅为8uA. 具有两个频道，特别满足需要多信道工作的特殊场合 工作速率最高可达20Kbit/s（也可在较低速率下工作如9600bps） 超小体积约40mmx27mmx5mm 可直接接CPU串口使用如8031，也可以接计算机RS232 接口，软件编程非常方便 由于采用了低发射功率、高接收灵敏度

31、的设计，使用无需申请许可证标准DIP引脚间距，更适合嵌入式设备（2） 应用领域遥控、遥测、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、信息家电、无线232、无线422/485数据通信等。（3）电气特性工作频率（两组频率） 433.92MHz/434.33MHz调制方式 FSK稳频方式PLL最大发射功率 3V 400 +10dBm接收灵敏度 400 20Kbit/s -105dBm最高通信速率 20Kbit/s工作电压2.75.25V电流 发射：2030mA 接收：10

32、mA待机电流（PWR=0） 8uA（4）引脚说明（顶视图）图3-7PTR2000引脚Pin1: VCC, 正电源，接2.75.25VPin2: CS, 频道选择，CS=0 选择工作频道1 即433.92MHz, CS=1 选择工作频道2 即434.33MHzPin3: DO, 数据输出Pin4: DI, 数据输入Pin5: GND 电源地Pin6: PWR, 节能控制， PWR=1 正常工作状态， PWR=0 待机微功耗状态Pin7: TXEN, 发射接收控制，TXEN=1 时模块为发射状态，TXEN=0 时模块为接收状态。（5）工作模式及工作频道选择图3-8 工作模式图（6）典型应用应用之一

33、：图3-9应用之二：可完成点对点传输的数据采集，用于工业控制，数据采集，无线键盘，身份识别、无线标签等。图3-10应用之三：构成点对多点双向数据传输通道，用于无线抄表、无线数传等。 图3-11说明：1、PTR2000 可与所有单片机如80C31、2051、68HC08、PIC、Z8 等配合使用，直接接单片机单片机的串口或I/O口。2、PTR2000 也可与计算机串口通信，此时需要在中间简单地接一个232 电平转换芯片，如MAX232。3、本设计采用应用之二的示例图。3.4.2 PTR2000硬件连接1、 PTR2000 无线MODEM 的DI 接单片机串口的发送。2、 PTR2000 无线MO

34、DEM 的DO接单片机串口的接收。3、 用单片机的I/O控制模块的发射控制、频道转换和低功耗模式。4、 如果直接接计算机串口，可以用RTS 来控制PTR2000 无线MODEM 的收发状态转换（RTS 需经电平转换）。（1）PTR2000系列与A/D接口电路图图3-12 PTR2000与单片机接口图注：1. STC12C5A60S2 的P1口为A/D转换。2. STC12C5A 的第1脚为串行输入脚.3. 无线模块的PWR、TXEN、CS 可接AT90S2313 的任意I/O进行控制。4. C6 建议选用钽电容。（2） PTR2000与单片机串口连接的典型电路图3-13 PTR2000与PC接

35、口图PTR2000的简单测试办法： 1. 发射一方:固定为发射方式，TXEN为高，PWR 为高，通过单片机串口向PTR2000一直发送数据，建议不要发16 进制数，发ASCII，如字符a。 2. 接收一方: 固定为接收方式，TXEN 为低，PWR 为高，接收到的数据经232 电平转换后送计算机串口，用任何计算机终端程序(如win95/98 超级终端)即可监视收到的ASCII 数据。3.5 单片机的最小系统单片机的最小系统由单片机和一些必须的外围电路如振荡电路，复位电路，+5V的VCC电压和地，显示电路和报警电路组成。 图3-14 单片机最小系统图3.6 数码管显示电路设计本设计数码管显示电路，

36、电路中共用了4个数码管，由于锅炉水温的范围在0100之间，在水烧开达到100的时候，让第一个数码管显示“1”，在水没有烧开的情况下第一个数码管显示为“0”，由于经过处理传输到单片机的8位二进制数据的误差在小数点后一位，所以温度只显示十位和个位，第二，三个数码管分别代表了十位和个位，第四个数码管让它一直显示大写字母“C”，以表示摄氏温度符号。74LS245是我们常用的芯片，用来驱动led或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。 74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。 当8051单片机的P0口总线负载达到或超过P0最大负载能力时，必须接入74LS24

37、5等总线驱动器。 当片选端/CE低电平有效时，DIR=“0”，信号由 B 向 A 传输;（接收） DIR=“1”，信号由 A 向 B 传输；（发送）当CE为高电平时，A、B均为高阻态。 由于P2口始终输出地址的高8位，接口时74LS245的三态控制端1G和2G接地，P2口与驱动器输入线对应相连。P0口与74LS245输入端相连,E端接地，保证数据线畅通。8051的/RD和/PSEN相与后接DIR，使得RD且PSEN有效时，74LS245输入（P0.1D1），其它时间处于输出（P0.1D1）。具体电路图如图所示：图3-15 数码管显示电路图温度的最终值T=*N ，N为8位数字信号。3.7 报警电

38、路设计蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。 蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。图3-16蜂鸣器结构图由于自激蜂鸣器是直流电压驱动的，不需要利用交流信号进行驱动，只需对驱动口输出驱动电平并通过三极管放大驱动电流就能使蜂鸣器发出声音。而在本设计中只要数码管显示的温度达到95摄氏度即SPEADK的输入电压4.75V就让蜂鸣器报警。4 系统软件设计4.1 数据采集及A/D处理流程图A

39、D590采集水温并经过运放的处理，送入A/D转换器，进行深处理，至此数据的采集才算最终完成。采集和加工的流程图如下：开始发启动信号换程序/*实验功能：实现通道0的AD采样，将采样结果通过数码管显示实现方法：通过STC12系列单片机内部的AD功能和指令时间： 2011-01-10*/AD采样为通道0；P1.0#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code table1=0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f, 0x01,0x09,0x11,0xc1,0x63,0x

40、85,0x61,0x71;#define LED_8 P0sbit c1= P27;sbit c2= P26;sbit c3= P25;sbit c4= P24;/函数申明void delay(uint dl);void display(uint ADZ);/特殊功能寄存器声明sfr ADC_CONTR=0xbc; /AD转换寄存器sfr ADC_RES=0xbd; /8为AD转换寄存器结果，ADRJ=0sfr P1ASF=0x9d; /P1口中相应位作为作为模拟功能使用时控制寄存器void main() uchar f; while(1) uint AD_RST1=0; for(f=0;f8

41、;f+) /多次采样求平均值 uchar k=50,flag,AD_RST;ADC_CONTR=0;ADC_CONTR=ADC_CONTR|0x80; /开AD转换电源 delay(1); /打开电源后延时1MS以内P1ASF=0x01; /设置P1.0为模拟出入端 ADC_CONTR=0xe0; /选择P1.0为AD转换通道，90个时钟周期转换一次ADC_CONTR=ADC_CONTR|0x08; /启动AD转换 ADC_RES=0; while(k-); /延时4个机器中期（延长采样时间flag=ADC_CONTR&0x10; /判断AD是否转换完成if(flag=0) /转换未完成fla

42、g=ADC_CONTR&0x10;else ADC_CONTR=0xe0; /清转换完成标志位，清AD启动转换 AD_RST=ADC_RES; /AD转换结果存放 AD_RST1=AD_RST1+AD_RST;AD_RST1=AD_RST1/8;display(AD_RST1); void display(uint ADZ)uchar V,VH,VL;VL=ADZ%10;LED_8=table1VL;启动信号8路转换完成读入数据结束YN图4-1 数据采集及处理流程图程序代码见附录34.2 PTR2000发送和接收流程图1、发送（1）通信速率最高为20Kbit/s，也可工作在其他速率如4800b

43、ps、9600bps 下，无需设置PTR2000 的工作速率。（2）发送数据之前需将模块置于发射模式，TXEN=1。（3）至少5ms 后（接收到发射的转换时间需要），可以发送任意长度数据。（4）发送结束后将模块置于接收状态，TXEN=0。（5）发射到接收的转换时间为5ms。2、接收（1）将PTR2000 置于接收状态，TXEN=0。（2）接收到的数据可直接送到单片机串口或经电平转换后送计算机。3、 待机模式（1）PWR=0 时，PTR2000 进入节电待机模式，功耗大约8uA，在待机模式下不能接收、发射数据。4、通信协议n 通信可能在发射端和接收端之间受到外界的干扰而使数据发生错误。因此需要协议来保证接收端能够正确的接收从发射端发送来的数据，并确定所接收数据是否是有效数据。 n 协议就是指一些规则，简单的说就是为了能相互理解，必须