文档介绍：毕业设计
题目
单片机多机通讯在家居系统中的应用
系别
专业
班级
姓名
学号
指导教师
日期
设计任务书
设计题目:
单片机多机通讯在家居系统中的应用
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结构,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地控制。
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:
第十一周:查阅资料,与指导教师进行交流,确定毕业设计题目和内容。
第十二周: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)。
第十三周:根据资料设计计算。
第十四周: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。
第十五周: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。
第十六周: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、安全、智能化的居室环境监控网络,具有性能好、可靠性高、通讯硬件接口简单、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总线标准进行多机通讯,具有很高的抗干扰能力、成本低、实现比较简单的特点。各居室的温度、湿度以及灯的状态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灯及白炽灯进行开、关以及微调控制。
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转换器的功能和选择使用情况,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,并给出了部分程序清单。
关键词: 居室,湿度,温度,RS—485,单片机多机通讯
目录
摘要 II
1 系统简介 1
主要性能参数 1
主要功能 1
2 系统设计方案的选择及论证 3
设计思想 3
系统结构框图 3
灯光控制模块 4
温度检测模块 6
湿度检测模块 7
A/D转换模块 11
通讯模块 14
控制模块 16
上位机外围接口设计 17
系统电源的设计 20
3 系统设计的部分计算 21
21
21
LED数码显示器限流电阻计算 22
22
4 系统软件的设计 23
灯光的设计 23
上位机程序设计 24
下位机程序设计 26
5 系统调试 28
结论 29
致谢 30
参考文献 31
附录A 32
1 系统简介
本系统采用模块化设计思想,主从式设计结构,监控4个居室的环境参量(包括温度、湿度及对居室灯光的控制) 。系统采用一片AT89C51作为上位机,向下传送位机发送控制命令和数据及接收下位机传送过来的数据,并采用4位数码管显示各居室的温度值和相对湿度值,以及居室内灯的显示。该系统共设有5个按键(包括复位键、进入键、返回键、上调键和下调键) 。另外数码管还兼有辅助显示功能,以节省键盘。下位机采用AT89C2051单片机检测各居室的温度和湿度,并对这些参数进行调节控制;采用MICROCHIP公司的PIC12C508A控制各居室的日光灯和白炽灯的亮度。4片AT89C2051单片机与主机之间采用RS-485总线标准进行通讯,分别安装在各个居室,与主机的通讯地址为01H、02H、03H、04H。
主要性能参数
: AC220V±10%
: 温度 0℃-- +50℃
相对湿度+25%RH-- +75%RH
: 温度<±℃
相对湿度<±5RH
: 相对湿度<±5RH
:温度值小数点浮动显示三位有效数字,相对湿度小数点浮动显示三位有效数字。
主要功能
1. 显示:当数码管显示“——01”“——02”“——03”“——04”分别表示对1、2、3、4室进行操作; “L———”“E———”“H———”分别表示对灯光、温度、湿度环境参量进行操作; 当数码管显示“—E——”“—L——”分别表示对居室的日光灯、白炽灯操作; 当数码管显示“———0”“———1”分别表示对居室白炽灯的开、关(兼调亮、调暗