基于單片機(jī)和PC機(jī)的實(shí)時(shí)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

報(bào)警電路采用蜂鳴器作為報(bào)警器件，如圖2所示，只需很少的器件，就能實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與蜂鳴器的連接。當(dāng)與蜂鳴器所連單片機(jī)的I/O口輸出低電平時(shí)，蜂鳴器則能發(fā)出聲音，系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，當(dāng)溫度超過(guò)31℃時(shí)，蜂鳴器則發(fā)出聲音，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。

3.2 單片機(jī)與PC機(jī)接口設(shè)計(jì)

單片機(jī)要和PC機(jī)實(shí)現(xiàn)串口通信，需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，因?yàn)閱纹瑱C(jī)使用的是TTL電平，而PC機(jī)串口使用的是RS232電平。運(yùn)用MAXIM公司生產(chǎn)的MAX232芯片實(shí)現(xiàn)TTL電平和RS232電平轉(zhuǎn)換，如圖3所示，通過(guò)其第11腳和第12腳分別與單片機(jī)的第11腳和第10腳連接，通過(guò)第13腳，第14腳分別與PC機(jī)串口的第2腳，第3腳進(jìn)行連接，就能實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和PC機(jī)的電平轉(zhuǎn)換、連接、和通信。單片機(jī)與PC機(jī)接口電路原理圖如圖3所示。

圖3 單片機(jī)與PC機(jī)串口通信接口電路

4 軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)單片機(jī)程序采用C51進(jìn)行編程，主要完成對(duì)DS18B20的調(diào)用中斷管理、測(cè)量溫度值的計(jì)算以及單片機(jī)與PC機(jī)的串口通信。上位機(jī)軟件采用VBMSComm控件制作，由于C51程序較長(zhǎng)，此處只介紹上位機(jī)軟件編寫程序，VB程序如下：

Private Sub Form_Load( ) ' . . . . . . . . 初始化設(shè)置
MSComm1.CommPort = 1 '……使用Com1口
MSComm1.Settings = "9600，n，8，1" '. 設(shè)置通訊參數(shù)
MSComm1.InBufferSize = 4 ' 設(shè)置接收寄存器等待讀取的字符數(shù)為4
MSComm1.RThre shold = 0 ' 初始化為不產(chǎn)生OnComm事件
MSComm1.PortOpen = True ' .打開(kāi)串口
MSComm1.InputLen = 4 ' 設(shè)置并返回Input屬性從接收緩沖區(qū)讀取的字符數(shù)為4
MSComm1.InputMode = comInputModeText ' 設(shè)置接收方式為文本方式
Me.Caption = " 實(shí)時(shí)溫度控制系統(tǒng)" ' 設(shè)置標(biāo)題為" 實(shí)時(shí)溫度控制系統(tǒng)"
End Sub
Private Sub Command1_Click( ) '. .自動(dòng)讀取按鈕
Timer1.Enabled = True ' . . . . . . . .開(kāi)啟定時(shí)器
MSComm 1 . RThreshold = 1 ' . . . . . . . . 開(kāi)啟OnComm事件觸發(fā)
End Sub
Private Sub Command2_Click( ) '. .清空內(nèi)容按鈕
Timer1.Enabled = False ' . . . . . . . . 關(guān)閉定時(shí)器
MSComm1.RThre shold = 0 ' . . . . . . . .停止產(chǎn)生OnComm事件
Shape1 . FillColor = RGB(255，255，255)
' . . . . . . . . 設(shè)置信號(hào)指示燈的顏色為白色
Text1. Text = " " ' . . . . . . . .清空文本框1的內(nèi)容
Text2. Text = " " ' . . . . . . . .清空文本框2的內(nèi)容
Text3. Text = " " ' . . . . . . . .清空文本框3的內(nèi)容
End Sub
Private Sub Command3_Click( ) '. .關(guān)閉窗口按鈕
Unload Me ' . . . . . . . . 卸載窗體
End Sub
Private Sub MSComm1_OnComm( ) '. . . . . .事件觸發(fā)
Dim rec As String
Select Case MSComm1.CommEvent
Case comEvReceive
rec = MSComm1. Input
Text3.Text = rec
MyResult = (Text3.Text "31")
' . . . . . . . . 判斷當(dāng)前溫度是否達(dá)到31℃
If MyResult = False Then ' . . . .達(dá)到31℃
Shape1.FillColor = RGB(255，0 ，0 ) ' . . . . . . . . 信號(hào)燈為紅色
Text1 . Text = " 產(chǎn)生報(bào)警"' . . . . . . . . 同時(shí)信息提示顯示" 產(chǎn)生報(bào)警"
Else ' . . . . . . . . 未達(dá)到31℃
Shape1.FillColor = RGB(0，128，0 ) ' . . . . . . . . 信號(hào)燈為綠色
Text1 . Text = " 溫度正常"' . . . . . . . . 同時(shí)信息提示顯示" 溫度正常"
End If
Text3.Te xt = " "
Text3.Text = rec + "℃"
MSComm1. InBufferCount = 0 ' 清空接收緩沖區(qū)
End Select
End Sub
Private Sub Timer1_Timer()
Text2 . Text = Now ' . . . . . . . . 設(shè)置定時(shí)器產(chǎn)生時(shí)鐘，顯示當(dāng)前時(shí)間
End Sub

5 系統(tǒng)調(diào)試

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能包括，通過(guò)下位機(jī)(單片機(jī))將DS18B20所測(cè)溫度值實(shí)時(shí)傳輸給上位機(jī)(PC機(jī))，通過(guò)上位機(jī)(PC機(jī))監(jiān)控環(huán)境溫度，并具有報(bào)警功能。

1.在上位機(jī)軟件中點(diǎn)擊"自動(dòng)讀取"按鈕實(shí)現(xiàn)自動(dòng)讀取當(dāng)前時(shí)間，溫度值。當(dāng)正常溫度情況下，信號(hào)指示燈為綠色，同時(shí)信息提示為"溫度正常"。

2.當(dāng)溫度達(dá)到所設(shè)溫度極限時(shí)(本系統(tǒng)所設(shè)溫度極限為31℃) ，信號(hào)燈變?yōu)榧t色，信息提示為"產(chǎn)生報(bào)警"，同時(shí)硬件部分的蜂鳴器會(huì)報(bào)警，如圖4所示為產(chǎn)生報(bào)警時(shí)上位機(jī)顯示部分。

圖4 產(chǎn)生報(bào)警時(shí)上位機(jī)顯示部分

6 結(jié)束語(yǔ)

運(yùn)用能直接得到數(shù)字信號(hào)的溫度傳感器DS18B20采集溫度，將溫度值通過(guò)單片機(jī)I/O口傳遞給單片機(jī)進(jìn)行處理，傳輸和控制，當(dāng)溫度值達(dá)到所設(shè)溫度極限時(shí)產(chǎn)生報(bào)警，通過(guò)串口數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)下位機(jī)(單片機(jī))與上位機(jī)(PC機(jī))通信，并運(yùn)用VBMSComm控件制作上位機(jī)軟件，達(dá)到實(shí)時(shí)顯示環(huán)境溫度和提示信息。系統(tǒng)設(shè)計(jì)連接簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易，使用方便。