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1、基于单片机的多机通信在一体化控制系统的应用毕业论文 基于单片机的多机通信在一体化控制系统的应用摘 要目前在通信领域里一对一的通讯方式已经远远不能满足人们设计的需要多机通讯已经成为通讯领域的主流通讯方式单片机多级通讯是指两台以上单片机组成的网络结构可以通过串行通讯方式共同实现对某一过程的最终控制然而单片机对网络数据的处理方式不同于通用计算机系统并且功能太过于局限性在一定程度上阻碍了单片机在控制系统方面的应用因此一体化控制系统开始被人们重视一体化控制是一种全新的工业控制理念其集成度高可把动力机构执行器计算机和传感器等相互构成一个功能完善自动化系统本设计是一个由单片机构成的温度一体化控制系统它利用8
2、051单片机和DS18B20等其他器件实现体现了多机通信的实用性充分发挥了单片机在实时数据采集和数据管理上的优点以及一体化控制系统的优越性温度测量部分工作原理是单片机利用DS18B20对温度进行采集然后进行无线发送接收端收到信号后进行解码之后实现温度显示温度控制部分工作原理是由键盘输入欲设定的温度温度控制信号送入CPU处理通过PID算法输出控制信号经无线收发电路发射出去接受端收到信号经CPU处理控制半导体温控装置达到欲设定的温度关键词单片机无线发送接收温度控制LED显示定时MULTI-MACHINE COMMUNICATION IN THE INTEGRATED CONTROL SYSTEMA
3、BSTRACTAtpresentintheareaofcommunicationone-waycommunicationcannotsatisfytheneedsofpeoplewhentheymakedesignMulti-machinecommunicationhasbecometothemaintoolsofcommunicationsSingleChipMulti-levelcommunicationmeansonenetworkstructurewhichcomposedbymorethantwoSCMItcancontroltheworkthroughacommonserialco
4、mmunicationfinally However the SCM approach on the network data is different from general-purpose computer systems and functions are too limited to some extent hindered the SCM applications in control systems Therefore integrated control systems began to be much attention Integrated control is a new
5、 concept of industrial control its high integration can the power sector actuators sensors computers and each other to form a fully functional automated systemWhat this text introduction is a constitutes to from the single slice machine of wireless temperature control system it make use of 8051 sing
6、le slice machine and other spare part realizations such as the DS18 B20 and figures tube etc Reflects the practicality of multi-machine communication give full play to the MCU in real-time data acquisition and data management advantages as well as the advantages of integrated control systemsTemperat
7、ures measuring a part work principle is a single slice machine to make use of the DS18 B20 rightness temperatures to carry on collect then carry on a wireless to send out carry on a decoding after receiving to carry to receive signal after carry out a temperature manifestationTemperature control par
8、t work principle from keyboard importation desire enactment of temperatureThe temperature control signal sends into CPU a processing output control signal through a PID calculate way Be received and dispatch electric circuit blast-off to go out by wireless and accept to carry to receive signal to co
9、ntrol the semi-conductor Wen Kong4s device to attain the temperature of desire enactment through the CPU processingKEY WORDSmicrocontroller wireless transmission and reception temperature control LED display timing目录前言1第1章 概述211 课题的研究目的和意义212 课题背景313 课题来源4第2章 系统方案的总体设计521 系统方案构想522 系统方案的确定5com 系统控制及
10、数据处理模块方案5com 传感器方案6com 短距离无线通信模块方案723 器件的选用8com 数字式温度传感器的选择8com 无线收发芯片的选择9com 键盘显示模块的选择9com 温度控制模块的选择10第3章 电路的硬件设计1131 总体设计方案11com 多机通信一体化原理11com 系统总体结构设计1132 温度采集部分电路设计12com 温度数据采集硬件接口电路12com 数字式温度传感器 DS18B201333 无线收发电路的设计1734 单片机的选择1935 键盘显示电路的设计19com 键盘硬件电路的设计19com 显示电路的设计20第4章 系统的软件设计2241 主程序设计2
11、2com PC机发送接受文件子程序22com 单片机查询发送子程序25com 上位机及下位机主程序2742 子程序设计30com 温度测量子程序30第5章 发展与展望3151 多机通信的发展现状与未来3152 展望31结论32参考文献33致谢35附录36外文资料翻译46前言多机通讯是一项系统工程使用的各个部件的性能都会影响整个网络的性能同时新的工艺新的技术层出不穷随着单片机和计算机技术的不断发展单片机的应用也从独立的单机向网络发展由计算机和单片机构成的多机网络系统已成为单片机技术发展的一个方向二者的结合充分发挥了单片机在实时数据采集和数据管理上的优点单片机在计算机的网络通讯与数据传输工业自动化
12、过程的实时控制和数据处理等都有广泛地应用已渗透到我们生活的各个领域许多应用都涉及到单片机多机通信随着计算机技术的发展单片机的应用也从独立的单机向网络发展由计算机和单片机构成的多机网络系统已成为单片机技术发展的一个方向多机通讯技术也在不断地发展随着控制系统的复杂化多机通讯已经越来越成为人们热门的话题之一一体化控制系统讲究的是整体性要想实现一体化控制把多个分散的系统连接起来必须要实现他们之间的通信多机通讯已经成为通讯领域的主流通讯方式一体化控制是一种全新的工业控制理念其集成度高可把动力机构执行器计算机和传感器等相互构成一个功能完善自动化系统一体化最重要的就是各模块彼此通信所以一体化中实现多机通信意
13、义重大然而单片机对网络数据的处理方式不同于通用计算机系统尤其有的单片机只提供8位的数据收发接口在一定程度上阻碍了单片机在网络方面的应用因此采用单片机技术与计算机网络技术相结合的办法 对单片机多机通信系统进行研究在设计单片机网络的通信协议的基础上系统网络拓扑结构采用总线型拓扑结构网络接口电路采用端口转发的形式实现了8位单片机多机通信本设计是一个由单片机构成的温度一体化控制系统它利用8051单片机和DS18B20等其他器件实现体现了多机通信的实用性充分发挥了单片机在实时数据采集和数据管理上的优点以及一体化控制系统的优越性温度测量部分工作原理是单片机利用DS18B20对温度进行采集然后进行无线发送接
14、收端收到信号后进行解码之后实现温度显示目前在通信领域里一对一的通讯方式已经远远不能满足人们设计的需要多机通讯已经成为通讯领域的主流通讯方式多机通讯是一项系统工程使用的各个部件的性能都会影响整个网络的性能随着计算机技术的发展单片机的应用也从独立的单机向网络发展由计算机和单片机构成的多机网络系统已成为单片机技术发展的一个方向二者的结合充分发挥了单片机在实时数据采集和数据管理上的优点多机通讯技术也在不断地发展随着控制系统的复杂化多机通讯已经越来越成为人们热门的话题之一一体化控制系统讲究的是整体性要想实现一体化控制把多个分散的系统连接起来必须要实现他们之间的通信在现代工业控制领域控制系统要求需要具有极
15、高的可靠性外还必须具有极其高的实时性以及友好的人机交换界面还需要有极大的可扩展性8051单片机在具有良好的可扩展性方面只需要更换某些芯片便可以对控制系统的很多方面进行扩展以及进行大规模的实施单片机控制系统通信从而省掉了以前得单一的控制系统从而实现对某一区域内大规模控制系统的通信温度是人们日常生活中接触比较多的一个物理量人们的日常生活动植物的生存繁衍和周围环境的温度息息相关石油化工冶金纺织机械制造航空航天制药烟草档案保管粮食存储等领域对温度也有着较高的要求例如烟叶和纸张是吸湿性极高的材料卷烟生产的每一个阶段对温度都有非常特别的要求以确保所使用材料的水分保证生产的效率和产品质量印刷车间的温度控制水平对印刷质量有很大的影响为防止库存武器弹药金属材料等物品霉烂生锈必须保持环境温度不能过高而水果种子肉类等的保存又需要保证一定的温度随着科学技术的发展许多新兴产业对环境提出了更高的要求制造大规模集成电路需要极高的空气洁净度生物化学制药需要精确的温度控制因此对温度的监测和控制已成为生产过程中非常重要的技术要求这里介绍的便是一个把多机通信一体化控制系统应用在温度控制上的一个简单的设计 课题背景单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始迄今已有二十多年了由于单片机集成度高功能强可靠性高体积小功耗地使用
