摘要：本体系是以89C51单片机为操控中心技能的温度收集操控体系，介绍了与DS18B20温度传感器组成温度收集体系的规划计划。本温度收集体系的下位机选用89C51单片机为主操控器，运用DS18B20温度传感器进行囟炔饬浚选用数码管进行显现，并经过串口将收集的数据传送到上位机(PC机)，经过上位机对温度进行会集监督和办理，处理了温度丈量一般比较繁琐的问题，此测温体系完结了对温度数据的长途收集、处理、实时显现以及对囟缺ū淼墓芾怼
跟着年代的前进和开展，单片机现已遍及到咱们日子、作业、科研各个范畴，而且温度是工业操控中首要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食物、机械、石油等工业中具有无足轻重的效果。所以，温度测控在工业范畴具有广泛的运用，规划一种根据89C51单片机的温度丈量体系的硬件结构具有价格低廉、精度高、微型化、抗干扰能力强、易扩展等一系列长处。在以单片机为根底的数据收集和实时温度操控体系中，经过计算机中的MAX-232接口进行计算机与单片机之间的指令和数据传送，就能够运用计算机对出产现场进行检测和操控。
1 体系的全体计划规划
本规划包括硬件和软件两个部分。体系的硬件部分大致可分为六部分：DS18B20、电源电路、显现电路、单片机最小体系、温度测验电路、串口通讯电路，软件部分可分为两大部分：串口通讯部分、VB数据处理与显现部分。体系的全体结构框图如图1所示。
2 体系的硬件计划规划
硬件电路作为整个体系运转的必要结构，是软件运转的结构根底，离开了硬件结构，整个体系需求完结的功用就无从谈起。此部分介绍了体系的全体硬件模块。经过任务分析。详细的硬件计划规划如下：本规划是以DS18B20为传感器、89C51单片机为操控中心组成的接口电路图。
2.1 温度传感器DS18B20
DS18B20温度传感器是美国DALLAS公司继DS1820之后推出的一种改善型和增强型单总线智能数字温度传感器。它在测温精度、转化时刻、传输间隔、分辨率等方面较DS1820有了很大的改善，与传统的热敏电阻等测温元件比较，它能直接读出被测温度，而且可根据实践要求经过简略的编程完结9～12位的数字值读数方法。其具有习惯电压规模更宽，共同的单线接口方法，支撑多点组网功用，不需求任何外围元件，温度分辨力可编程，内部有温度上、下限正告设置长处。
2.2 单片机最小体系规划
由单片机以及时钟电路和复位电路构成了单片机的最小体系。
1)单片机
本规划运用的是美国ATMEL公司的89C51单片机，该类型单片机功用强大，价格低廉，能够灵敏运用于各种操控范畴。89C51是一种带4 k字节闪耀可编程可擦除只读存储器(FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高功能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。89C51单片机为许多嵌入式操控体系供给了一种灵敏性高且价廉的计划。单片机体系是本温度测控体系的中心部件，包括时钟电路和复位电路的规划。
2)时钟电路和复位电路
单片机内部的振荡电路是一个高增益反相放大器，XTAL1脚和XTAL2脚别离构成内振荡器的反相放大器的输入端和输出端，外接石英晶振或陶瓷晶振以及补偿电容C1、C2构成并联谐振电路。在本硬件体系规划中，为确保串行通讯波特率的差错，挑选了11.059 2 MHz的规范石英晶振，%&&&&&%C1、C2为30pF。
单片机的复位是靠外部电路完结的。单片机作业后，只要在它的RST引线上加载10 ms以上的高电子，单片机就能够有效地复位。复位后，P0到P3并行I/O口全为高电子，其它寄存器悉数清零，只要SBUF寄存器状况不确定。
2.3 电平转化和串口通讯电路的规划
1)电平转化
单片机的PC机与单片机之间的通讯需经过RS232串口来完结，由于232电平与单片机输出的TTL电平不兼容，本次体系经过MAX232芯片完结TTL电平与RS232电平的转化。MAX232芯片是包括两路接纳器和驱动器的RS232电平转化芯片，适用于各种232通讯接口。芯片内部有一个电源电压变换器，能够把输入的+5 V电源电压变换成RS232输出电平所需的±10 V电压。所以选用此芯片接口的串行通讯体系只需求单一的+5 V电源即可。
2)串口通讯
串口通讯是计算机与外围设备之间进行信息交流的一种方法，是指数据一位一位的按次序在一根信号线上进行传输的通讯方法。串行通讯有两种根本作业方法：异步传送和同步传送，本体系中选用异步串行通讯方法来完结单片机与PC之间的通讯。89C51有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和计算机之间能够便利地进行串口通讯。进行串行通讯时要满意必定的条件，比方计算机的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个电平转化电路，咱们选用了专用芯片MAX232进行转化。
综上所述，能够得到体系的硬件电路图及仿真图如图2所示。
3 体系的软件计划规划
整个体系的功用是由硬件电路合作软件来完结的，当硬件根本定型后，软件的功用也就根本定下来了。下位机经过DS18B20传感器的丈量，将温度收集，收集上来的温度信息经过MAX232电平转化上传给上位机，这些上传到上位机的温度信息的处理是该温度收集体系上位机最重要的一部分，完结了温度信息的查询、显现、趋势图等功用。
3.1 VB与单片机通讯的树立
由单片机的测验点实时收集温度，经过MAX232传输到上位机PC，运用在Visual Basic 6.0的通讯控件MSCOMM特点设置和事情呼应的根底上，完结与单片机串行通讯。在上位机中，完结温度传感器ROM读取并显现、实时温度数据显现、数据存储、曲线制作、历史数据查询，其间在数据查询功用中，规划了时刻查询、温度查询等功用。温度收集体系中下位机将温度转化并将温度值存储到单片机的RAM里，完结温度收集体系的上位机(PC机)向下位机(单片机)发送信息以及上位机接纳下位机的温度信息并加以处理。
MSCOMM控件的意图是为了简化Windows下串行通讯编程，它既能够用来供给简略的串口端口通讯功用，也能够用来创立功用齐备的、事情驱动的高档通讯东西。运用它能够树立与串行端口的衔接，经过串行端口衔接到其它通讯设备(如调制解调器)，宣布指令，交流数据，以及监督和呼应串行衔接中产生的事情和过错。MSCOMM控件通讯的流程图如图3所示。编写程序时，只需求按照下面的流程图，即可完结通讯功用。
4 定论
研讨了一种根据单片机技能的温度收集体系的规划，本规划选用89C51单片机作为数据处理与操控单元，为了进行数据处理，单片机操控数字温度传感器，把温度信号经过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。经过对本规划的考虑，愈加加深了对单片机的知道，熟练了单片机的编程，更对当时的温度传感器有了更深入的知道与了解。可是由于此体系依靠温度传感器，因此对温度传感器的稳定性，线性等诸多方面有着严厉的要求，可是传感器的功能越好，相对而言其价格也就越高，因此在此规划中，温度传感器我个人觉的仍是存在惋惜。跟着人们日子水平的不断提高，单片机操控无疑是人们寻求的方针之一，它所给人带来的便利也是不行否定的，要为现代人作业、科研、日子供给更好的更便利的设备就需求从单片机技能下手，全部向着数字化操控，智能化操控方向开展。
