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-- QUST毕业论文
温度遥测遥控系统的设计和实现
QUST
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温度遥测遥控系统的设计和实现
摘 要
文章介绍了一种基于AT89S52单片机的水温遥控遥测系统的设计。设计采用AT89S52单片机为控制内核，重点介绍了单片机工作方式和外围接口电路，包括温度采集模块所实现的数模转换、控制器AT89S52之间数据通过无线传送模块串行所实现的通信功能、温度显示模块所实现的数码管的动态显示功能。系统分为上下位机，通过无线收发装置实现对水温遥测遥控。
关键词：AT89S52单片机；ADC0809数模转换；单片机的串行通信；数码管动态显示； --
-- 目录
1 引言 ................................................................................................................................................. - 3 -
2 温度遥测遥控系统整体设计方案 ................................................................................................. - 4 -
3 系统硬件设计 ................................................................................................................................. - 6 -
3.1 PROTLE 99SE和温度测量系统电路图的制作 ....................................................................... - 6 -
3.2 芯片的介绍和使用 ................................................................................................................... - 7 -
3.2.1 AT89S52及其在系统中的使用 ........................................................................................ - 7 -
3.2.2 ADC0809介绍和在温度测量模块的使用 ....................................................................... - 9 -
3.2.3 74HC573及其在接口电路中的使用.............................................................................. - 11 -
3.2.4 74LS74双D触发器及其在温度测量模块的使用 ........................................................ - 11 -
3.2.5 74LS02或非门 ................................................................................................................. - 12 -
3.2.6 双位数码管在显示模块的使用 ..................................................................................... - 12 -
3.3 各芯片在系统电路图中的作用和联系 .................................................................................. - 13 -
3.4 无线模块SRWF-1 V6.1及其在上下位机无线通信作用 ................................................... - 13 -
3.5 硬件的焊接和调试 ................................................................................................................. - 14 -
3.6 温度传感器和温度转换算法 ................................................................................................. - 15 -
4 系统软件控制设置 ....................................................................................................................... - 16 -
4.1 AT89S52控制寄存器及其在系统中的设置 .......................................................................... - 16 -
4.1.1 中断控制器 ..................................................................................................................... - 17 -
4.1.2 定时计数器控制寄存器和初值的计算 ......................................................................... - 19 -
4.1.3 上下位机串行通信的控制和波特率 ............................................................................. - 20 -
4.2 温度测量模块和显示模块的程序控制 .................................................................................. - 23 -
4.2.1 ADC0809的工作原理 ..................................................................................................... - 23 -
4.2.2 数码管的显示 ................................................................................................................. - 24 -
4.3 编译和烧录软件 ..................................................................................................................... - 24 -
5 总结 ............................................................................................................................................... - 26 -
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-- 1 引言
温度遥测与遥控系统是一种远端测控单元装置，测控终端集A/D功能和I/O功能为一体，负责对工业设备、环境、流体的温度监测和控制，特别适合那些环境恶劣，测量人员不容易接近的场合，近年来在工农业生产中应用广泛。目前的应用领域可分为远程遥测遥控和非远程遥测遥控，他们的主要差别在于远程遥测遥控主要是通过GPRS网络实现更大的地域跨度，但是相对来说本文所研究的非远程遥测与遥控系统则更适合于车间等小空间（300米以内）的操作，此系统的的特点是成本小，系统相对简单，容易维护，具体可应用在家庭洗浴系统、工业热能系统等
根据短距离遥控遥测系统的特点，本文提出了对近距水温遥控遥测的设计方案,并最后实现了对模拟的0-100oC的温度的无线近距离测量和控制，主要工作包括温度的数模转换、温度在数码管上的动态显示和控制器之间通过无线模块进行的串行通信。--
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2 温度遥测遥控系统整体设计方案
本次设计，可分为上位机和下位机两大部分，分别实现温度数据的采集和温度的控制功能。
以下为系统大体原理框图（图2-1）：
上位机 下位机
图2-1系统原理框图
Fig.2-1 The system configuration block diagram
注释： ①热水注入器 ②冷水注入器 ③温度感应器
④A/D转换模块 ⑤无线收发模块1 ⑥数码管显示器
⑦无线收发模块2 ⑧温度手控器 ⑨数码管显示器
上位端阐述：
1）冷/热水注入器①/②负责接受控制器所发出的指令并调水的温度，具体为01指令为加冷水，10指令为加热水，其他指令无效。
2）温度感应器③负责采集温度并将之转换为模拟的电信号，它与A/D转换模块④组成温度测量模块负责将采集到的模拟电信号转换为8位数字信号，并将其送到控制器1，由于测量范围是0～100℃，所以误差控制在1℃是没有问题的。
3）控制器1负责：1.每2S接受一次数字信号并将其送到无线模块并发送出去并送至数码管⑥显示。2.负责将无线收发模块⑤接受到的控制信号控制冷/热水注入器①/②。
4）无线收发模块⑤负责每1秒发送一次温度，并随时（在发送温度数据的时间之外）准备着接受下位端的控制数据
下位端阐述：
1）无线收发模块⑦每1S接受一次温度数据并将其送至控制器2，并随时（在接受温度数据的时间之后一秒的时间里）将控制器2所采集的控制信号发送
