多點(diǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2．2．1 鍵盤(pán)電路
上位機(jī)電路中提供6個(gè)按鍵用于溫度設(shè)置、溫度查詢(xún)、系統(tǒng)時(shí)間設(shè)置、工作／待機(jī)設(shè)置。它們是“ON／OFF”鍵、“+”鍵、“―”鍵、“SET”鍵、“ENQ”鍵、“TIME”鍵，分別與AT89S51的P2．0，P2．1，P2．2，P2．3，P2．4，P2．5相連?！癝IET”鍵用于選擇下位機(jī)，之后可按“ON／OFF”鍵使對(duì)應(yīng)的下位機(jī)工作／待機(jī)，也可按“+”，“一”鍵給該分機(jī)設(shè)置預(yù)置溫度?！癊NQ”鍵用于查詢(xún)下位機(jī)的預(yù)置溫度、實(shí)際溫度值和調(diào)溫設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間需先按“TIME”鍵選擇時(shí)或分，然后利用“+”，“一”鍵設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間。
2．2．2 顯示電路
上位機(jī)系統(tǒng)采用16×2字符型液晶模組(LCM)，其為按鍵操作提供可視化依據(jù)，內(nèi)部集成了LCD控制器、LCD驅(qū)動(dòng)器、LCD顯示裝置。LCM與單片機(jī)的接口電路比較簡(jiǎn)單，單片機(jī)的P1口接LCM的數(shù)據(jù)總線(xiàn)，P3．5，P3．6，P3．7用于控制LCM。LCM的第一行顯示系統(tǒng)時(shí)間，第二行顯示分機(jī)的設(shè)置溫度、實(shí)際溫度和工作狀態(tài)。如果在1 m內(nèi)沒(méi)有任何操作，則液晶顯示屏上開(kāi)始循環(huán)顯示各個(gè)點(diǎn)的實(shí)際溫度值、預(yù)置溫度值以及工作狀態(tài)，每一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)在液晶屏上顯示的時(shí)間是8 s。

3 RS 485通信協(xié)議
為實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與多臺(tái)下位機(jī)通信可靠穩(wěn)定，上位機(jī)與下位機(jī)通信波特率都為9 600 b／s，通信方式均為串行工作方式3，每幀通信數(shù)據(jù)包括1個(gè)起始位，1個(gè)停止位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)奇校驗(yàn)位。通信模式采用主／從方式，上位機(jī)為主機(jī)，下位機(jī)為從機(jī)，主機(jī)地址為1，從機(jī)地址是2，3，4，…；主機(jī)與從機(jī)之間采用一問(wèn)一答方式，從機(jī)之間不能相互通信。每個(gè)上行／下行的數(shù)據(jù)包的字節(jié)個(gè)數(shù)都是一樣的，從機(jī)收到數(shù)據(jù)包后向主機(jī)回復(fù)一個(gè)數(shù)據(jù)包。每個(gè)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度為4 B，下行數(shù)據(jù)包格式：地址信息(1 B)、命令信息(1 B)、溫度設(shè)置值(1 B)、檢驗(yàn)碼(1 B)；上行數(shù)據(jù)包格式：主機(jī)地址信息(1 B)、命令應(yīng)答信息(1 B)、實(shí)測(cè)溫度值(1 B)、檢驗(yàn)碼(1 B)。命令信息和命令應(yīng)答信息就是指從機(jī)的工作狀態(tài)。
主機(jī)采用輪詢(xún)方式訪(fǎng)問(wèn)各從機(jī)，在發(fā)出指令后，主機(jī)進(jìn)入查詢(xún)狀態(tài)，等待從機(jī)應(yīng)答。從機(jī)不斷查詢(xún)總線(xiàn)，如主機(jī)訪(fǎng)問(wèn)地址與從機(jī)地址相符，并且校驗(yàn)通過(guò)，則執(zhí)行指令，并保存設(shè)置溫度值，然后將相關(guān)信息以上行數(shù)據(jù)包格式發(fā)回主機(jī)。如不是本機(jī)地址或校驗(yàn)碼錯(cuò)誤，則丟棄指令及數(shù)據(jù)。傳輸過(guò)程中的誤碼校驗(yàn)采用校驗(yàn)和的方式，即先將要發(fā)送的數(shù)據(jù)包的所有字節(jié)相加，然后截短到一個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4．1 下位機(jī)程序設(shè)計(jì)
下位機(jī)程序主要包括DSl8820傳感器溫度采集子程序、串行通信子程序、輸出控制子程序。主程序循環(huán)調(diào)用溫度采集子程序和輸出控制子程序，利用串行中斷來(lái)接收上位機(jī)發(fā)送的信息并回復(fù)主機(jī)(上位機(jī))，接收數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度是4 B，發(fā)送數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度也是4 B。其串行中斷接收發(fā)送程序流程圖如圖4所示。

4．2 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)
上位機(jī)程序主要包括鍵盤(pán)掃描子程序、串行通信子程序、液晶顯示子程序。
利用T0產(chǎn)生50 ms定時(shí)中斷來(lái)進(jìn)行時(shí)間換算、實(shí)時(shí)更新液晶顯示屏上的信息；在主程序中利用循環(huán)來(lái)查詢(xún)按鍵、向下位機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)；利用串行中斷來(lái)接收下位機(jī)的回復(fù)數(shù)據(jù)。上位機(jī)接收數(shù)據(jù)過(guò)程與下位機(jī)接收數(shù)據(jù)過(guò)程一樣，其主程序流程圖如圖5所示。系統(tǒng)采用一問(wèn)一答的通信方式，上位機(jī)是主機(jī)，在向從機(jī)(下位機(jī))發(fā)送完數(shù)據(jù)之后要調(diào)用延時(shí)程序等待從機(jī)的回復(fù)。

5 結(jié) 語(yǔ)
該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)溫度檢測(cè)控制，操作方便，配置簡(jiǎn)單，有效地節(jié)省了人力物力，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，具有通用性，可用于多種場(chǎng)合，具有很好的實(shí)用價(jià)值。