51单片机-PC数据传输 温度 距离 监控系统设计

>_<:功能概述：

通过串口PC和单片机通信，可以询问单片机测得的温度，可以询问声呐测距的测量距离，同时把测量温度显示在数码管上。

>_<:PC部分

这里com.cpp和com.h是串口通信的函数封装，在主函数中：

• 刚开始调用封装好的串口通信函数，设置打开串口COM4,波特率设置为9600，超时设置：

 if(openport("com4"))
     printf("open comport success\n");
 if(setupdcb())
     printf("setupDCB success\n");
 if(setuptimeout(,,,,)) //如果所有写超时参数均为0，那么就不使用写超时
     printf("setuptimeout success\n");
 clearall();//全清

• 接着循环接收控制台命令来与串口通信：这里用了串口通信函数WriteChar和ReceiveChar来与串口进行信息传送，注意这里的读写应和单片机的一致，否则就会出现错误。这里举a==5的例子说明：

  [命令5表示改变距离阈值，当输入5时，PC将向串口发送字符’5’，然后等待输入改变后的温度，当输入改变温度时，将该温度传给串口[因为我们这里的范围是0-100]所以一个char类型就能表示，将这个值发送给串口，当单片机改变好距离阈值后会返回改好的命令，所以调用ReceiveChar接收返回信息。其他类似。]

 while(){
     scanf("%d",&a);//1表示要温度,2表示要距离,3表示距离警报关闭,4温度警报关闭,5改变距离阈值,6改变温度阈值
     if(a==){         m_szWriteBuffer[]='';
         WriteChar(m_szWriteBuffer,);
         printf("Please enter the num:(0-100cm) \n");
         scanf("%d",&a);
         m_szWriteBuffer[]=(BYTE)(a);
         WriteChar(m_szWriteBuffer,);
         ReceiveChar(m_szReceiveBuffer,);
         printf("%s\n",m_szReceiveBuffer);
     }else if(a==){
         m_szWriteBuffer[]='';
         WriteChar(m_szWriteBuffer,);
         printf("Please enter the num:(0-100℃) \n");
         scanf("%d",&a);
         m_szWriteBuffer[]=(BYTE)(a);
         WriteChar(m_szWriteBuffer,);
         ReceiveChar(m_szReceiveBuffer,);
         printf("%s\n",m_szReceiveBuffer);
     }else{
         m_szWriteBuffer[]=(BYTE)(a+'');
         WriteChar(m_szWriteBuffer,);

         ReceiveChar(m_szReceiveBuffer,);
         printf("%s\n",m_szReceiveBuffer);
     }
 }

>_<:单片机部分

设备：

• 18B20温度传感器
• 8位数码管显示
•  串口通信
• HC-SR04超声波测距仪
• STC89C52[11.0952MHz]
• 蜂鸣器

连线：

　　这里选用11.0592MHz的晶振，将8位7段数码管公共线接P0的8个端口，P2.3接位码，P2.2接段码；串口通信采用MAX232连接如图所示。

main函数介绍：

#初始化部分介绍：

1 unsigned int TempH,TempL,temp;
2 Init_Timer0();
3 UART_Init(); // 串口初始化
4 Init_Timer1();
5
6 ReadTemperature();//这里放置3个温度读取，防止出现初始化温度不稳定情况
7 ReadTemperature();
8 ReadTemperature();

• 第2行：初始定时器：MOD |= 0x01---T0定时16位模式
• 第3行：串口初始化：具体信息见注释

 void UART_Init(void)
 {
     SCON = 0x50;         // 设定串行口工作方式，8位数据位，允许接收
     T2CON = 0x34;         //设置定时器2，作为波特率发生器
     RCAP2L = 0XDC;      //9600波特率的低8位
     RCAP2H = 0XFF;        //9600波特率的高8位
     ES = ;                 //允许串口中断
     EA = ;                 //允许总中断
 }

• 第6-8行: 在系统初始前先读取3次温度，防止系统初始时温度的值不正常而触发报警

#主循环介绍：

 while ()
 {
     if(isInclude || isAbove){
         //LED_Show(2);
         //if(freq==200);
         SPK=!SPK;
     }
     if(uart_flag==)   //接收到
     {
         ES=;       //关串口中断
         if(come==''){//接收并改变距离阈值
             maxJuLi=(unsigned int)a;
             come='';
             UART_Send_Byte('O');
             UART_Send_Byte('K');
             UART_Send_Byte('#');
             UART_Send_Byte('\n');
         }else if(come==''){//接收并改变温度阈值
             maxWenDu=(unsigned int)a;
             come='';
             UART_Send_Byte('O');
             UART_Send_Byte('K');
             UART_Send_Byte('#');
             UART_Send_Byte('\n');
         }else//其他操作
         switch(a){//要温度
         case '':
             for(i=;i<;i++)
             {
                 UART_Send_Byte(SendData[i]);//将数据发给串口
             }
             UART_Send_Byte('\n');
             break;
         case ''://要距离
             for(i=;i<;i++)
             {
                 UART_Send_Byte(SendData1[i]);//将数据发给串口
             }
             UART_Send_Byte('\n');
             break;
         case '':
             if(isInclude){
                 isInclude=;
                 UART_Send_Byte('c');
                 UART_Send_Byte('l');
                 UART_Send_Byte('o');
                 UART_Send_Byte('s');
                 UART_Send_Byte('e');
                 UART_Send_Byte('#');
                 UART_Send_Byte('\n');
             }else{
                 UART_Send_Byte('n');
                 UART_Send_Byte('o');
                 UART_Send_Byte(' ');
                 UART_Send_Byte('p');
                 UART_Send_Byte('e');
                 UART_Send_Byte('r');
                 UART_Send_Byte('s');
                 UART_Send_Byte('o');
                 UART_Send_Byte('n');
                 UART_Send_Byte('#');
                 UART_Send_Byte('\n');
             }
             break;
         case '':
             if(isAbove){
                 isAbove=;
                 UART_Send_Byte('c');
                 UART_Send_Byte('l');
                 UART_Send_Byte('o');
                 UART_Send_Byte('s');
                 UART_Send_Byte('e');
                 UART_Send_Byte('#');
                 UART_Send_Byte('\n');
             }else{
                 UART_Send_Byte('n');
                 UART_Send_Byte('o');
                 UART_Send_Byte(' ');
                 UART_Send_Byte('f');
                 UART_Send_Byte('i');
                 UART_Send_Byte('r');
                 UART_Send_Byte('e');
                 UART_Send_Byte('#');
                 UART_Send_Byte('\n');
             }
             break;
         case '':
             come='';
             break;
         case '':
             come='';
             break;
         default://错误操作
             for(i=;i<;i++)
             {
                 UART_Send_Byte(SendData2[i]);//将数据发给串口
             }
             UART_Send_Byte('\n');
             break;
         }
         ES=;    //允许串口中断
         uart_flag=;  //中断标志位置0
     }
     else if(ReadTempFlag==)//通过定时器，每隔1200ms扫描一次温度
     {
         ReadTempFlag=;
         temp=ReadTemperature();
         if(temp&0x8000)//第一位为1就表示为负要取反加1第一位弄个负号
         {
             TempData[]=0x40;//负号标志
             temp=~temp;  // 取反加1
             temp +=;
         }
         else
             TempData[]=;//其他情况就该显示负号的不显示

         TempH=temp>>;//去除低四位
         TempL=temp&0x0F;//获取温度低四位
         TempL=TempL*/;//小数近似处理!

         if(TempH> && TempH>maxWenDu)isAbove=;//界限判断

         if(TempH/==)//百位数据
             TempData[]=;
         else
             TempData[]=DuanMa[TempH/]; //百位温度
         if((TempH%)/==)//十位温度
             TempData[]=;
         else
             TempData[]=DuanMa[(TempH%)/];
         TempData[]=DuanMa[(TempH%)%]|0x80; //个位温度,带小数点
         TempData[]=DuanMa[TempL];
         TempData[]=0x39;         //显示C符号

         SendData[]=(unsigned char)(TempH/+'');
         SendData[]=(unsigned char)(TempH%/+'');
         SendData[]=(unsigned char)(TempH%%+'');
         SendData[]='.';
         SendData[]=(unsigned char)(TempL+'');
     }else if(ReadTempFlag==){
         ReadTempFlag=;
         StartModule();        //测距
         while(!RX);            //当RX为零时等待
         TR1=;                //开启计数
         while(RX);            //当RX为1计数并等待
         TR1=;                //关闭计数
         Conut();            //计算
     }
 }

• 第3-7行：当温度在阈值外或者距离在阈值内时就响铃
• 第8-103行：当串口通信发生串口中断时，会把uart_flag标志位置1，然后主程序就会处理PC端传送过来的数据，这里采用串口中断来检测是否收到PC发来的数据的：

 void UART(void) interrupt
 {
     if(RI)                   //检测接收完成标志位置1
     {
         RI=;            //清零接收完成标志位
         a=SBUF;            //读取接收到的数据
         uart_flag = ;    //中断标志位置1
     }
 }

• 第11-25行：这里是要修改温度或者距离的阈值时用到的特殊处理，因为当收到修改阈值的命令之后还要等待要改成的值，为了区别这个值和命令值，于是用come标记是否是要修改阈值，如果不是修改阈值，就正常判断命令，否则就做相应的阈值修改。
• 第27-33行：将温度发送给PC，最后要发送一个换行，当做结束标志位[这是和PC端的接收程序有关，2个通信的协议要一致],其他类似，不做详解。
• 第41-86行：关闭报警命令，如果正在报警，就关闭报警，返回给电脑已经关闭的信息；如果没有报警，就回复电脑相应信息。
• 第87-92行：要修改阈值，就把come置成相应的值，等待接受要修改值，与第11-25行相对应
• 第104-141行：如果没有电脑命令传过来就进行温度采集和距离测试：

 void Timer0_isr(void) interrupt
 {
     static unsigned int num;
     TH0=(-)/;//重新赋值 2ms
     TL0=(-)%;

     Display(,);  // 调用数码管扫描
     num++;
     if(num==){
         ReadTempFlag=;//读温度标志位置2
     }else if(num==)
     {
         num=;
         ReadTempFlag=;//读距离标志位置1
     }
 }

• 第143-147行：测量时间差[用定时器TH1,TL1]
• 第148行：计算超声波测距的距离[根据上面计算的声波来回的时差]

 void Conut(void)
 {
     time=TH1*+TL1;
     TH1=;
     TL1=;
     S=(time*1.87)/;     //算出来是CM
     if(flag==)            //超出测量
     {
         flag=;
         //printf("-----\n");
     }
     if(S<maxJuLi)isInclude=;//界限判断
     //.......
 }

全部资源连接：http://pan.baidu.com/s/1ntukZ8l