基于單片機和PC機的實時溫度控制系統設計

報警電路采用蜂鳴器作為報警器件，如圖2所示，只需很少的器件，就能實現單片機與蜂鳴器的連接。當與蜂鳴器所連單片機的I/O口輸出低電平時，蜂鳴器則能發出聲音，系統設計中，當溫度超過31℃時，蜂鳴器則發出聲音，實現報警功能。

3.2 單片機與PC機接口設計

單片機要和PC機實現串口通信，需要進行電平轉換，因為單片機使用的是TTL電平，而PC機串口使用的是RS232電平。運用MAXIM公司生產的MAX232芯片實現TTL電平和RS232電平轉換，如圖3所示，通過其第11腳和第12腳分別與單片機的第11腳和第10腳連接，通過第13腳，第14腳分別與PC機串口的第2腳，第3腳進行連接，就能實現單片機和PC機的電平轉換、連接、和通信。單片機與PC機接口電路原理圖如圖3所示。

圖3 單片機與PC機串口通信接口電路

4 軟件設計

系統單片機程序采用C51進行編程，主要完成對DS18B20的調用中斷管理、測量溫度值的計算以及單片機與PC機的串口通信。上位機軟件采用VBMSComm控件制作，由于C51程序較長，此處只介紹上位機軟件編寫程序，VB程序如下：

Private Sub Form_Load( ) ' . . . . . . . . 初始化設置
MSComm1.CommPort = 1 '……使用Com1口
MSComm1.Settings = "9600，n，8，1" '. 設置通訊參數
MSComm1.InBufferSize = 4 ' 設置接收寄存器等待讀取的字符數為4
MSComm1.RThre shold = 0 ' 初始化為不產生OnComm事件
MSComm1.PortOpen = True ' .打開串口
MSComm1.InputLen = 4 ' 設置并返回Input屬性從接收緩沖區讀取的字符數為4
MSComm1.InputMode = comInputModeText ' 設置接收方式為文本方式
Me.Caption = " 實時溫度控制系統" ' 設置標題為" 實時溫度控制系統"
End Sub
Private Sub Command1_Click( ) '. .自動讀取按鈕
Timer1.Enabled = True ' . . . . . . . .開啟定時器
MSComm 1 . RThreshold = 1 ' . . . . . . . . 開啟OnComm事件觸發
End Sub
Private Sub Command2_Click( ) '. .清空內容按鈕
Timer1.Enabled = False ' . . . . . . . . 關閉定時器
MSComm1.RThre shold = 0 ' . . . . . . . .停止產生OnComm事件
Shape1 . FillColor = RGB(255，255，255)
' . . . . . . . . 設置信號指示燈的顏色為白色
Text1. Text = " " ' . . . . . . . .清空文本框1的內容
Text2. Text = " " ' . . . . . . . .清空文本框2的內容
Text3. Text = " " ' . . . . . . . .清空文本框3的內容
End Sub
Private Sub Command3_Click( ) '. .關閉窗口按鈕
Unload Me ' . . . . . . . . 卸載窗體
End Sub
Private Sub MSComm1_OnComm( ) '. . . . . .事件觸發
Dim rec As String
Select Case MSComm1.CommEvent
Case comEvReceive
rec = MSComm1. Input
Text3.Text = rec
MyResult = (Text3.Text "31")
' . . . . . . . . 判斷當前溫度是否達到31℃
If MyResult = False Then ' . . . .達到31℃
Shape1.FillColor = RGB(255，0 ，0 ) ' . . . . . . . . 信號燈為紅色
Text1 . Text = " 產生報警"' . . . . . . . . 同時信息提示顯示" 產生報警"
Else ' . . . . . . . . 未達到31℃
Shape1.FillColor = RGB(0，128，0 ) ' . . . . . . . . 信號燈為綠色
Text1 . Text = " 溫度正常"' . . . . . . . . 同時信息提示顯示" 溫度正常"
End If
Text3.Te xt = " "
Text3.Text = rec + "℃"
MSComm1. InBufferCount = 0 ' 清空接收緩沖區
End Select
End Sub
Private Sub Timer1_Timer()
Text2 . Text = Now ' . . . . . . . . 設置定時器產生時鐘，顯示當前時間
End Sub

5 系統調試

系統實現功能包括，通過下位機(單片機)將DS18B20所測溫度值實時傳輸給上位機(PC機)，通過上位機(PC機)監控環境溫度，并具有報警功能。

1.在上位機軟件中點擊"自動讀取"按鈕實現自動讀取當前時間，溫度值。當正常溫度情況下，信號指示燈為綠色，同時信息提示為"溫度正常"。

2.當溫度達到所設溫度極限時(本系統所設溫度極限為31℃) ，信號燈變為紅色，信息提示為"產生報警"，同時硬件部分的蜂鳴器會報警，如圖4所示為產生報警時上位機顯示部分。

圖4 產生報警時上位機顯示部分

6 結束語

運用能直接得到數字信號的溫度傳感器DS18B20采集溫度，將溫度值通過單片機I/O口傳遞給單片機進行處理，傳輸和控制，當溫度值達到所設溫度極限時產生報警，通過串口數據線實現下位機(單片機)與上位機(PC機)通信，并運用VBMSComm控件制作上位機軟件，達到實時顯示環境溫度和提示信息。系統設計連接簡單，實現容易，使用方便。