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51单片机-PC数据传输 温度 距离 监控系统设计

2024-07-09 12:03:49   225人阅读

 

>_<: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：

 

1 if(openport("com4"))2     printf("open comport success\n");3 if(setupdcb(9600))4     printf("setupDCB success\n");5 if(setuptimeout(0,0,0,0,0)) //如果所有写超时参数均为0，那么就不使用写超时6     printf("setuptimeout success\n");7 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。]
 1 while(1){ 2     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 3     if(a==5){ 4         m_szWriteBuffer[0]=‘5‘; 5         WriteChar(m_szWriteBuffer,1); 6         printf("Please enter the num:(0-100cm) \n"); 7         scanf("%d",&a); 8         m_szWriteBuffer[0]=(BYTE)(a); 9         WriteChar(m_szWriteBuffer,1);10         ReceiveChar(m_szReceiveBuffer,20);11         printf("%s\n",m_szReceiveBuffer);12     }else if(a==6){13         m_szWriteBuffer[0]=‘6‘;14         WriteChar(m_szWriteBuffer,1);15         printf("Please enter the num:(0-100℃) \n");16         scanf("%d",&a);17         m_szWriteBuffer[0]=(BYTE)(a);18         WriteChar(m_szWriteBuffer,1);19         ReceiveChar(m_szReceiveBuffer,20);20         printf("%s\n",m_szReceiveBuffer);21     }else{22         m_szWriteBuffer[0]=(BYTE)(a+‘0‘);23         WriteChar(m_szWriteBuffer,1);24 25         ReceiveChar(m_szReceiveBuffer,20);26         printf("%s\n",m_szReceiveBuffer);27     }28 }

 

>_<: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
1 void UART_Init(void)2 {3     SCON = 0x50;         // 设定串行口工作方式，8位数据位，允许接收4     T2CON = 0x34;         //设置定时器2，作为波特率发生器5     RCAP2L = 0XDC;      //9600波特率的低8位6     RCAP2H = 0XFF;        //9600波特率的高8位    7     ES = 1;                 //允许串口中断8     EA = 1;                 //允许总中断9 }
  • 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：

  1 while (1)      2 {  3     if(isInclude || isAbove){  4         //LED_Show(2);  5         //if(freq==200);  6         SPK=!SPK;  7     }  8     if(uart_flag==1)   //接收到  9     { 10         ES=0;       //关串口中断 11         if(come==‘1‘){//接收并改变距离阈值 12             maxJuLi=(unsigned int)a; 13             come=‘0‘; 14             UART_Send_Byte(‘O‘); 15             UART_Send_Byte(‘K‘); 16             UART_Send_Byte(‘#‘); 17             UART_Send_Byte(‘\n‘); 18         }else if(come==‘2‘){//接收并改变温度阈值 19             maxWenDu=(unsigned int)a; 20             come=‘0‘; 21             UART_Send_Byte(‘O‘); 22             UART_Send_Byte(‘K‘); 23             UART_Send_Byte(‘#‘); 24             UART_Send_Byte(‘\n‘); 25         }else//其他操作 26         switch(a){//要温度 27         case ‘1‘: 28             for(i=0;i<17;i++) 29             { 30                 UART_Send_Byte(SendData[i]);//将数据发给串口 31             } 32             UART_Send_Byte(‘\n‘); 33             break; 34         case ‘2‘://要距离 35             for(i=0;i<16;i++) 36             { 37                 UART_Send_Byte(SendData1[i]);//将数据发给串口 38             } 39             UART_Send_Byte(‘\n‘); 40             break; 41         case ‘3‘: 42             if(isInclude){ 43                 isInclude=0; 44                 UART_Send_Byte(‘c‘); 45                 UART_Send_Byte(‘l‘); 46                 UART_Send_Byte(‘o‘); 47                 UART_Send_Byte(‘s‘); 48                 UART_Send_Byte(‘e‘); 49                 UART_Send_Byte(‘#‘); 50                 UART_Send_Byte(‘\n‘); 51             }else{ 52                 UART_Send_Byte(‘n‘); 53                 UART_Send_Byte(‘o‘); 54                 UART_Send_Byte(‘ ‘); 55                 UART_Send_Byte(‘p‘); 56                 UART_Send_Byte(‘e‘); 57                 UART_Send_Byte(‘r‘); 58                 UART_Send_Byte(‘s‘); 59                 UART_Send_Byte(‘o‘); 60                 UART_Send_Byte(‘n‘); 61                 UART_Send_Byte(‘#‘); 62                 UART_Send_Byte(‘\n‘); 63             } 64             break; 65         case ‘4‘: 66             if(isAbove){ 67                 isAbove=0; 68                 UART_Send_Byte(‘c‘); 69                 UART_Send_Byte(‘l‘); 70                 UART_Send_Byte(‘o‘); 71                 UART_Send_Byte(‘s‘); 72                 UART_Send_Byte(‘e‘); 73                 UART_Send_Byte(‘#‘); 74                 UART_Send_Byte(‘\n‘); 75             }else{ 76                 UART_Send_Byte(‘n‘); 77                 UART_Send_Byte(‘o‘); 78                 UART_Send_Byte(‘ ‘); 79                 UART_Send_Byte(‘f‘); 80                 UART_Send_Byte(‘i‘); 81                 UART_Send_Byte(‘r‘); 82                 UART_Send_Byte(‘e‘); 83                 UART_Send_Byte(‘#‘); 84                 UART_Send_Byte(‘\n‘); 85             } 86             break; 87         case ‘5‘: 88             come=‘1‘; 89             break; 90         case ‘6‘: 91             come=‘2‘; 92             break; 93         default://错误操作 94             for(i=0;i<16;i++) 95             { 96                 UART_Send_Byte(SendData2[i]);//将数据发给串口 97             } 98             UART_Send_Byte(‘\n‘); 99             break;100         }101         ES=1;    //允许串口中断102         uart_flag=0;  //中断标志位置0103     }104     else if(ReadTempFlag==1)//通过定时器，每隔1200ms扫描一次温度105     {106         ReadTempFlag=0;107         temp=ReadTemperature();108         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109         {110             TempData[0]=0x40;//负号标志111             temp=~temp;  // 取反加1112             temp +=1;113         }114         else115             TempData[0]=0;//其他情况就该显示负号的不显示116         117         TempH=temp>>4;//去除低四位118         TempL=temp&0x0F;//获取温度低四位119         TempL=TempL*6/10;//小数近似处理!120 121         if(TempH>0 && TempH>maxWenDu)isAbove=1;//界限判断122 123         if(TempH/100==0)//百位数据124             TempData[1]=0;125         else126             TempData[1]=DuanMa[TempH/100]; //百位温度127         if((TempH%100)/10==0)//十位温度128             TempData[2]=0;129         else130             TempData[2]=DuanMa[(TempH%100)/10];131         TempData[3]=DuanMa[(TempH%100)%10]|0x80; //个位温度,带小数点132         TempData[4]=DuanMa[TempL];133         TempData[6]=0x39;         //显示C符号134 135         136         SendData[11]=(unsigned char)(TempH/100+‘0‘);137         SendData[12]=(unsigned char)(TempH%100/10+‘0‘);138         SendData[13]=(unsigned char)(TempH%100%10+‘0‘);139         SendData[14]=‘.‘;140         SendData[15]=(unsigned char)(TempL+‘0‘);141     }else if(ReadTempFlag==2){142         ReadTempFlag=0;143         StartModule();        //测距144         while(!RX);            //当RX为零时等待145         TR1=1;                //开启计数146         while(RX);            //当RX为1计数并等待147         TR1=0;                //关闭计数148         Conut();            //计算149     }150 }
  • 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：
1 void UART(void) interrupt 42 {3     if(RI)                   //检测接收完成标志位置14     {5         RI=0;            //清零接收完成标志位6         a=SBUF;            //读取接收到的数据7         uart_flag = 1;    //中断标志位置18     }9 }
  • 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：
 1 void Timer0_isr(void) interrupt 1  2 { 3     static unsigned int num; 4     TH0=(65536-2000)/256;//重新赋值 2ms 5     TL0=(65536-2000)%256; 6      7     Display(0,8);  // 调用数码管扫描 8     num++; 9     if(num==100){10         ReadTempFlag=1;//读温度标志位置211     }else if(num==150)      12     {13         num=0;14         ReadTempFlag=2;//读距离标志位置1 15     }16 }
  •  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]
 1 void Conut(void) 2 { 3     time=TH1*256+TL1; 4     TH1=0; 5     TL1=0; 6     S=(time*1.87)/100;     //算出来是CM 7     if(flag==1)            //超出测量 8     { 9         flag=0;10         //printf("-----\n"); 11     }12     if(S<maxJuLi)isInclude=1;//界限判断13     //.......14 }

  

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


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