文档介绍：设计任务书
设计题目:
单片机多机通讯系统在家居中的应用
设计要求:
1、在四个居室中分别设有温度传感器模块和湿度传感器模块,利用主从式多机通讯机构,采用一片主机(上位机)和四个从机(下位机),以上位机对下位机进行互相控制,可以对灯光的控制,而且下位机能做到本的控制。
2、设置四组数码管显示各个居室的湿度和温度环境数值,以及灯光的开、关,兼微调的显示。
3、当四个居室中环境参数值超出系统设定的值时,系统就会报警。否则,系统恢复原设定值,继续正常运行。
设计进度要求:
第一周:查阅资料,与指导教师进行交流,确定毕业设计题目和内容。
第二周:进行资料查阅(去图书馆借相关资料书和上网下载有关资料)。
第三周:根据资料设计计算。
第四周:根据资料写程序以及画框图,找指导教师检查、指导,保证设计
内容的正确性。
第五周:整理完善设计内容、按照毕业设计规范进行设计报告的撰写。
第六周:最终确定设计论文,打印装订,准备毕业答辩和指导教师评阅等。
指导教师(签名):
摘要
本系统利用多片MCU组成了一个简单的居室环境监控网络,具有性能好、检测精度高、操作简单的优点。本系统采用主从式多机通讯网络结构,以RS-485总线标准进行通讯,具有很高的抗干扰能力。各室的温度及湿度均可以集中到上位机显示。设有温度、湿度的上下限报警,提示环境已不适合居住。另外上位机还能对各室的日光及白炽灯进行控制。
本文的主要工作为设计硬件和软件。分别介绍了温度测量传感器、湿度传感器、A\D转换器的功能,及一些微控制器的性能和参数。软件部分主要介绍设计思想及程序流程,并给出了程序清单。
关键词: 居室,湿度,温度,RS—485,传感器
目录
摘要 II
1 单片机的发展及应用 1
单片机的发展 1
单片机的应用 1
2 系统简介 3
主要性能参数 3
主要功能 3
3 系统设计方案的选择及论证 5
设计思想 5
系统结构框图 5
灯光控制模块 6
温度检测模块 8
湿度检测模块 9
A/D转换模块 13
通讯模块 16
控制模块 18
上位机外围接口设计 20
4 系统设计的部分计算 23
温度模块放大倍数计算 23
湿度检测模块的计算 23
LED数码显示器限流电阻计算 24
蜂鸣器限流电阻计算 24
5 系统电源的设计 25
6 系统软件的设计 26
灯光的设计 26
上位机程序设计 27
下位机程序设计 29
7 系统调试 31
结论 32
致谢 33
参考文献 34
附录A 35
1 单片机的发展及应用
单片机的发展
单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是一种非常活跃和颇具有生命力的机种。单片微型计算机简称单片机,特别适用于工业控制领域,因此又称为微控器。
1971年微处理器研制成功不久,就出现了单片微型计算机即单片机,但最早的单片机是1位的,处理能力有限。
单片机的发展分为4个阶段:
第一阶段(1974—76年):单片机初级阶段。因为受工艺限制,单片机采用单片的形式而且功能比较简单。例如美国仙童公司生产的F8单片机,实际上只包括了8位CPU,64个字节的RAM和2个并行接口
第二阶段(1976—78年):低性能单片机阶段。以Intel公司生产的MCS——48系列单片机为代表,该系列单片机片内集成有8位CPU,8位定时器/计数器,并行I/O接口,RAM和ROM等,但是最大的缺点就是无串行接口,中断处理比较简单而且片内RAM和ROM容量较小,且寻址范围不大与4KB。
第三阶段(1978—83)高性能单片阶段这个阶段推出的单片机普遍带有串行接口。多级中断系统,16位定时器/计数器,片内ROM,RAM容量加大,且寻址范围可达64KB,有的片内还带有A/D转换器。
第四阶段(1983年至今)8位单片机巩固发展以及16位单片机,32 位单片机推出阶段。此阶段的主要特征是:一方面发展16位单片机,32位单片机及专用型单片机;另一方面不断完善高档8位单片机,改善其结构,增加片内器件,以满足不同的客户要求。
单片机的应用很广,分别在以下领域中得到了广泛的应用。
工业自动化:在自动化技术中,无论是过程控制技术、数据采集技术还是测控技术,都离不开单片机。在工业自动化的领域中,机电一体化技术将发挥愈来愈重要的作用,在这种机械、微电子和计算机技术为一体的综合技术(例如机器
人技术、数控技术)中,单片机将发挥非常重要的作用特别是近些年来,随着计算机技术的发