基于PC与STC12C单片机串口通信的 温度采集系统设计

2 系统软件设计

　　系统软件由PC程序和单片机程序构成。PC程序采用VC++编程，主要由串口通信和界面处理两个模块组成，通过串口通信获取单片机上传的数据，将其转换为十进制并进行显示，同时绘制出曲线。单片机程序以C51编程，主要由数据采集、数据发送和显示三部分组成，实现采集数据、上传数据和显示温度的功能。

　　2.1 PC程序设计

　　2.1.1 串行通信程序

　　串行通信程序主要由串口消息处理/数据接收函数(OnSerialComm())、串口参数设置函数(http://www.fpcban.com/电感生产厂家OnSerialSet())组成。

　　(1)串口消息处理/数据接收函数负责响应数据缓冲区中有字符的消息，读取缓冲区数据，转换数据格式，引起重绘调用绘图函数。数据缓冲区中有字符的消息由MSComm控件提供的方法产生[8]。OnSerialComm()调用了以下函数:

　　①GetCommEvent(),判断接收缓冲区内是否有数据的消息函数;②GetInput()，读缓冲区数据函数;②GetOneDimSize(),获得有效数据长度函数;④GetElement()，转换数据类型函数;⑤Format(),字符格式化函数;⑥Invalidate(),引起重绘调用绘图函数;⑦UpdateData(),更新编辑框函数。

　　（2）串口参数设置函数用于设置串口参数、打开串口、设置缓冲区参数。OnSerialSet()调用了以下函数:

　　①SetCommPort()，选择串口号函数；②SetPortOpen()，打开串口函数；③SetSettings()，设置串口参数函数；④SetInputMode()，设置输入模式函数；⑤SetRThreshold()，设置接收缓冲区接收多少个字符就能调用OnSerialComm()的函数；⑥SetInputLen()，设置当前接收区数据长度函数；⑦GetInput()，预读缓冲区函数。

　　2.1.2 绘图程序

　　绘图程序由画背景(坐标轴、坐标刻度、文字等)函数(DrawBkGrd())和实时绘图函数(DrawCurve())组成。它们都调用了以下函数:

　　(1)CreateFont()，设定字体函数；(2)SelectObject()，选定绘图对象到设备描述表函数；(3)MoveTo()，移动到当前坐标函数；(4)Linto()，画线函数；(5)TextOut()，输出文字函数。

　　2.2 单片机程序设计

　　单片机程序主要由初始化函数(InitMcuSys())、读取温度/时钟函数(ReadDigData())、串口通信函数(UartMcuData())组成。

　　(1) InitMcuSys()调用以下函数：

　　①TimerInit()，设定T0/T1的工作方式、初始值以及串口工作方式和波特率参数函数;电感器在电路中的作用②Ds18b20Init()/Ds1302Init(),初始化温度传感器和时钟芯片函数;③LcdBaseInit (),初始化液晶显示器函数。

　　(2) ReadDigData()调用以下函数：

　　①Read18b20Data(),读取温度函数;②Read1302Data(),

　　读取时间函数;③DataToByte(),数据格式转化函数。

　　3 实验及结论

　　系统实验结果如图7和图8所示。

　　图7和图8是人为改变环境温度后的实际运行结果。图7设置为显示1 000个温度采样点，采样时间为1次/s，图中比较完整地反映了这个时间段的温度变化；图8设置为显示60个温度采样点，采样时间也是1次/s，可见相对于PC，单片机反映温度变化的时间非常短。实际运行表明，整个电路简贴片电感器单实用，系统运行稳定、可靠；测试精度、串行通信、界面显示等功能均达到了设计要求。

　　参考文献

　　[1] 张毅刚，彭喜元.单片机原理与应用设计[M].北京:电子工业出版社,2010.

　　[2] 王鑫，崔忠林，刘建. 基于STC12C5A16S2的温度采集系统的设计[J]. 微型机与应用，2012，31(20):24-29.

　　[3] 陈桂友.增强型8051单片机实用开发技术[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2010.

　　[4] 李雪峰. 分布式温度采集网络在恒温控制中的应用[J].微型机与应用，2013，32(15):69-75.

　　[5] 黄明强.DS1302在单片机系统中的应用[J].保定师范专科学校学报，2004，17(2):30-33.

　　[6] 田开坤.基于LCD12864显示器的数字示波器设计[J].电子制作，2011(5):30-37.

　　[7] Max232 互动百科[EB/OL].(2013-02-28)[2014-03-29].http://www.baike.com/wiki/max232.

　　[8] 王英杰，林怡青，彭美春，等.基于VC++6.0的PC机和单片机串口通信[J].电脑应用技术，2006(60):36-40.

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