用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示資料

用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示資料,單片機(jī),實(shí)現(xiàn),溫度,遠(yuǎn)程,顯示,資料 用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示摘 要：文章介紹了用AT89S8252單片機(jī)的串行接口與智能溫度巡回檢測(cè)儀（XJ-08S）通過(guò)RS485總線相互通訊實(shí)現(xiàn)熱水溫度遠(yuǎn)程顯示的一種低成本解決方案，內(nèi)容涉及RS485總線通訊、單片機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及鍵盤處理軟硬件設(shè)計(jì)等內(nèi)容。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) RS485總線 數(shù)碼管顯示 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 鍵盤處理一、前 言目前檢測(cè)溫度一般采用熱電偶或熱敏電阻作為傳感器，這種傳感器至儀表之間一般都要用專用的溫度補(bǔ)償導(dǎo)線，而溫度補(bǔ)償導(dǎo)線價(jià)格很貴，并且線路太長(zhǎng)也會(huì)影響測(cè)量精度。在實(shí)際應(yīng)用中往往需要對(duì)較遠(yuǎn)處（1KM左右）的溫度信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視。現(xiàn)有的解決方案有很多，例如：1、 在現(xiàn)場(chǎng)用智能儀表對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，用計(jì)算機(jī)作上位機(jī)與智能儀表進(jìn)行通訊來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測(cè)（采用這種方案要增加計(jì)算機(jī)設(shè)備及相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件）。2、 NCU+DDC實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測(cè)。用兩個(gè)DDC，一個(gè)安裝在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量溫度，另一個(gè)安裝在監(jiān)視地，兩個(gè)DDC通過(guò)NCU進(jìn)行通訊從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測(cè)。但以上方案都存在成本高的問題，有沒有低成本的解決方案呢？其實(shí)，在單片機(jī)應(yīng)用日益廣泛的今天，完全可以用單片機(jī)以極低的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測(cè)。二、問題的提出我單位管理的鍋爐房同時(shí)給兩棟建筑物內(nèi)的兩家酒店供應(yīng)蒸汽，由安裝在兩棟建筑物地下室的熱交換器進(jìn)行熱交換后產(chǎn)生熱水送給客房。從鍋爐房至兩個(gè)熱交換站的距離分別約600米，值班人員要不停地奔波于兩個(gè)熱交換站與鍋爐房之間進(jìn)行設(shè)備巡視，檢查熱水溫度是否控制在規(guī)定的范圍，這樣不僅增加了值班人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也使鍋爐房經(jīng)常無(wú)人(因每班1人值班)。如果能在鍋爐房顯示兩個(gè)熱交換站內(nèi)各熱交換器的熱水溫度，則值班人員僅在熱水溫度異常時(shí)才需到各熱交換站檢查設(shè)備，這樣便可解決上述問題。我公司曾就此問題找專業(yè)公司作過(guò)方案，其報(bào)價(jià)在人民幣萬(wàn)元左右，后因種種原因該項(xiàng)目未實(shí)施。經(jīng)過(guò)分析，本人發(fā)現(xiàn)可以用單片機(jī)+智能儀表以低成本實(shí)現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示，并且經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)取得了成功，現(xiàn)將設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)述如下：三、控制要求及解決方案選擇 1、 兩個(gè)熱交換站分高低區(qū)共安裝有8個(gè)熱交換器，正常水溫在45oC至65oC之間；兩個(gè)熱交換站與鍋爐房的距離分別為500米和600米左右。2、 要求在鍋爐房能以巡回及定點(diǎn)兩種方式顯示8個(gè)熱交換器的熱水溫度，巡回方式以3秒為周期輪流更新及顯示各熱交換器熱水溫度。定點(diǎn)方式時(shí)每按上鍵或下鍵一次則顯示上或下一個(gè)熱交換器熱水溫度，每3秒自動(dòng)更新數(shù)據(jù)一次。3、 根據(jù)控制要求選擇單片機(jī)+智能儀表的解決方案：用帶通訊接口的智能儀表安裝在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量溫度，設(shè)計(jì)制作一個(gè)單片機(jī)裝置完成與智能儀表的通訊及數(shù)據(jù)顯示。四、通訊協(xié)議、智能儀表選擇及其參數(shù)介紹因熱水溫度信號(hào)變化較慢，因而對(duì)通信的速度要求不高，對(duì)于這種低速率遠(yuǎn)距離的通訊選用RS-485總線適宜。RS-485是EIA（美國(guó)電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)）在1983年公布的新的平衡傳輸標(biāo)準(zhǔn)，是工業(yè)界使用最為廣泛的雙向、平衡傳輸線標(biāo)準(zhǔn)接口，它以半雙工方式通信，支持多點(diǎn)連接，傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器允許創(chuàng)建多達(dá)32個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，且其具有傳輸距離遠(yuǎn)（最大傳輸距離為1200M），傳輸速度快（1200M時(shí)為100KBPS）等優(yōu)點(diǎn)。其連接方法如下圖所示。發(fā)送器接收器接收發(fā)送器120120為了滿足現(xiàn)場(chǎng)溫度檢測(cè)及與單片機(jī)裝置通訊的要求，必須選擇至少有5個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)及具有RS485通訊端口的智能儀表。經(jīng)過(guò)對(duì)市場(chǎng)上常用的溫度檢測(cè)儀進(jìn)行分析，選擇由重慶川儀十八廠生產(chǎn)的XJ-08S型巡回檢測(cè)儀作現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表。（一）該儀表主要特點(diǎn)如下：1、 多量程方式，熱電偶、熱電阻，1-5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)混合輸入，可通過(guò)鍵盤進(jìn)行設(shè)置；2、 最多8個(gè)測(cè)量通道（能測(cè)量8個(gè)溫度信號(hào)）；3、 采用RS-485通訊標(biāo)準(zhǔn)，可將各通道最新數(shù)據(jù)向上位機(jī)傳送。重要的是，該儀表的說(shuō)明書詳細(xì)介紹了與該儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的命令及格式，其通訊協(xié)議也相對(duì)較簡(jiǎn)單，這給我們用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示降減低了難度（雖然有RS-485端口的儀表很多，但大多沒有通訊命令的詳細(xì)說(shuō)明，給我們用單片機(jī)編程增加了難度）。（二）XJ-08S巡回檢測(cè)儀通訊協(xié)議1、通訊口設(shè)置l 通訊方式：RS-485標(biāo)準(zhǔn)電平l 同步方式：起停同步方式l 波特率：9600BPSl 通訊距離：不大于1200Ml 通訊線：二線l 數(shù)據(jù)代碼：ASCII碼l 數(shù)據(jù)格式：每字符10位，1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位2、 數(shù)據(jù)傳輸格式l 地址：2字節(jié)（高字節(jié)在前，低字節(jié)在后）；l 數(shù)據(jù)：按地址順序，儀表數(shù)據(jù)傳輸格式為十六進(jìn)制2字節(jié)定點(diǎn)數(shù)；2字節(jié)定點(diǎn)數(shù)=低字節(jié)高4位（ASCII碼）+低字節(jié)低4位（ASCII碼）高字節(jié)高4位（ASCII碼）+高字節(jié)低4位（ASCII碼）若數(shù)據(jù)為負(fù)數(shù)，則采用補(bǔ)碼方式傳輸；l 在傳輸實(shí)時(shí)測(cè)量值時(shí)，傳輸完2字節(jié)定點(diǎn)數(shù)后，緊接著又傳輸2字節(jié)定點(diǎn)數(shù)，其中高字節(jié)低4位為小數(shù)點(diǎn)位數(shù)。例：（50.0）10 表示為 46 34 30 31 30 30 30 31 低字節(jié) 高字節(jié) 小數(shù)位數(shù)3、 儀表通訊格式：DE幀類型幀數(shù)據(jù)CRCCRl ：通訊起始符l DE：儀表設(shè)備號(hào)（地址）l 幀類型：操作命令l 幀數(shù)據(jù)：各種操作命令所對(duì)應(yīng)的命令及數(shù)據(jù)l CRC：校驗(yàn)字節(jié)（除外CRC之前的其他幾個(gè)字節(jié)的異或值）l CR：結(jié)束符（回車符）4、應(yīng)用中用到的命令及數(shù)據(jù)格式：l 讀儀表全部動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)命令幀 DE RD CRC CRl 命令回送幀正確DE RD 幀數(shù)據(jù) CRC CR錯(cuò)誤DE * * CRC CR例：讀28號(hào)儀表的全部動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)命令：1CRD64,0D(ASCII碼40 31 43 52 44 36 34 0d)錯(cuò)誤返回碼1C*72,0D(ASCII碼40 31 43 2A 2A 37 32 0D)正確返回?cái)?shù)據(jù) 1C RD XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX第0通道 第1通道第2通道XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX第3通道第4通道第5通道第6通道XXXX XXXX XX,0D第7通道校驗(yàn)五、單片機(jī)選擇及硬件電路設(shè)計(jì)1、 選用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89S8252-24PC單片機(jī)，其主要參數(shù)及特點(diǎn)如下：l 與MCS-51產(chǎn)品兼容（其引腳圖見原理圖）l 具有8K字節(jié)可擦寫的FLASH內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，可擦寫1000次；2K字節(jié)EEPROM，可擦寫100，000次，SPI口（用PC機(jī)的并口連接條線即可通過(guò)SPI口下載程序，下載軟件可從網(wǎng)上下載，這樣可節(jié)省購(gòu)買編程器的費(fèi)用；）。注：筆者現(xiàn)已制作成了ISP2000三合一燒寫器，詳情見http:/www.mcudiy.coml 256字節(jié)RAM，32根可編程I/O線，可編程串行口，內(nèi)置看門狗。與看門狗有關(guān)的特殊功能寄存器WMCON 地址= 96H，與看門狗有關(guān)的控制位為96h第0、1、5、6、7位，第5、6、7位用于設(shè)置看門狗定時(shí)時(shí)間（具體見第5頁(yè)表格），本應(yīng)用中第5、6、7位均置1，設(shè)置看門狗溢出時(shí)間為2048ms，第0位為看門狗使能控制位，該位置1將使能看門狗，其第1位為復(fù)用位，向第1位寫1將復(fù)位看門狗定時(shí)器，具體操作如下：a,使能看門狗，并將其溢出時(shí)間設(shè)定為2048ms：ORL 96H, #0E1H;b,看門狗定時(shí)器清0：ORL 96H, #2 2、按鍵設(shè)計(jì)：為方便使用，設(shè)計(jì)了三個(gè)按鍵，分別為巡回/定點(diǎn)切換鍵、上鍵、下鍵。切換鍵用于巡檢與定點(diǎn)模式的切換，上鍵向上切換通道，下鍵向下切換通道；其中巡檢/定點(diǎn)切換鍵通過(guò)外部中斷1以中斷方式工作，中斷程序?qū)⒀不?定點(diǎn)標(biāo)志取反后直接跳到主程序中巡回/定點(diǎn)標(biāo)志判斷程序前運(yùn)行，由判斷程序完成巡回/定點(diǎn)的切換。按鍵信號(hào)由單片機(jī)P3.3，P3.4，P3.5引腳輸入。3、顯示電路設(shè)計(jì)為方便觀察，選用三個(gè)二位共陽(yáng)級(jí)8段數(shù)碼顯示管（TOD5201AE）動(dòng)態(tài)顯示，一位顯示儀表地址（從A至F），一位顯示通道號(hào)（從0至7通道），其余四位用來(lái)顯示實(shí)時(shí)溫度值；用單片機(jī)P1口驅(qū)動(dòng)一片74HC244以吸收電流的方式控制段碼，用單片機(jī)P0.0至P0.5引腳驅(qū)動(dòng)六個(gè)三極管（9012）控制位選。4、電源選用5V/1A市售成品開關(guān)電源。巡回/定點(diǎn)下儀表地址通道號(hào)實(shí)時(shí)溫度巡回/定點(diǎn)下儀表地址通道號(hào)實(shí)時(shí)溫度ABGnd上熱水溫度遠(yuǎn)程顯示器A B Gnd120XJ-08S 巡回檢測(cè)儀AA B Gnd120XJ-08S 巡回檢測(cè)儀B5、 根據(jù)智能儀表通訊協(xié)議的要求，串行口定義為方式1工作，一幀10位：1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、一個(gè)停止位；用一片75176完成數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，由于RS-485為半雙工，故用單片機(jī)P3.2引腳控制發(fā)送與接收的切換；兩個(gè)智能儀表處于RS-485總線的兩個(gè)端點(diǎn)，為提高可靠性，在RS-485總線的兩個(gè)端點(diǎn)上分別并聯(lián)一個(gè)120、1/4W終端電阻。l 系統(tǒng)方框圖如右示：l 單片機(jī)裝置電原理圖見下頁(yè)：765定時(shí)值00016ms00132ms01064ms011128ms100256ms101512ms1101024ms1112048ms看門狗溢出時(shí)間表6六、單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明及程序流程圖為方便調(diào)試，采用模塊化編程，共分1個(gè)主模塊及5個(gè)子模塊，各模塊功能說(shuō)明及流程圖如下（源程序見附錄）：1、 主模塊（rand_main.a51）上電后程序顯示初始化標(biāo)志并等待3秒，然后進(jìn)入巡回模式，自動(dòng)檢測(cè)地址為A（10）至F（15）的智能儀表，對(duì)在線的儀表及已使用通道以3秒為周期自動(dòng)巡回讀取實(shí)時(shí)溫度并送數(shù)碼管顯示，儀表未在線或未用通道則自動(dòng)跳過(guò)；定點(diǎn)模式時(shí)根據(jù)上、下按鍵情況自動(dòng)向前或向后移動(dòng)一個(gè)通道后等待下一次按鍵（向上至最高通道號(hào)時(shí)跳到上一個(gè)儀表的最低在用通道，向下至最低通道號(hào)時(shí)跳到下一個(gè)儀表的最高在用通道）；等待期間以3秒為周期讀取當(dāng)前儀表當(dāng)前通道實(shí)時(shí)溫度并送數(shù)碼管顯示，另外，為了區(qū)分巡回、定點(diǎn)工作模式，定點(diǎn)工作模式時(shí)最低位數(shù)碼管以約0.5Hz的頻率閃爍顯示。當(dāng)檢測(cè)到巡回/定點(diǎn)切換鍵按下時(shí)自動(dòng)在巡回及定點(diǎn)模式間轉(zhuǎn)換，當(dāng)檢測(cè)到溫度值低于199.9度時(shí)顯示-199.9度。主模塊流程圖見下頁(yè)：YD_N100=儀表地址TD_N=通道號(hào)YN開始上電初始化置SP巡回/定點(diǎn)標(biāo)志=1? #0ah=yd_n100,#0=td_n清閃爍、調(diào)用命令發(fā)送模塊接收正確嗎?調(diào)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序 正常嗎?YN送顯示并延時(shí)3秒Td_n+1=td_nTd_n=8?YN0=Td_nNYYd_n100+1=yd_n100Yd_n100=10h?0ah=yd_n100startTd_n=0?開外部中斷1并置最低位閃爍清軟硬看門狗2秒定時(shí)到？下鍵？上鍵？NNNYYY調(diào)用命令發(fā)送程序調(diào)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序正確嗎？正確嗎？送顯示YNNY7=td_nYd_n100-1=yd_100Yd_n100=9?0fh=yd_100NNYYTd_n-1=td_n調(diào)用命令發(fā)送程序正確嗎？正確嗎？調(diào)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序NYYN送顯示、置2S定時(shí)初值上鍵處理流程與下鍵相似，此處從略。NY2、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子模塊（rand_data.a51）功能：本模塊先將ASCII碼轉(zhuǎn)換成BIN碼，然后將BIN碼轉(zhuǎn)換成BCD碼并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可直接顯示的格式入口：a=通道號(hào)出口:r1=個(gè)位,r2=十位,r3=百位,r4=千位（顯示數(shù)據(jù)）a=非0表示該通道未用注：本子模塊中直接將小數(shù)點(diǎn)信息加到相應(yīng)位數(shù)據(jù)上，如需在某位顯示小數(shù)點(diǎn)，則將該位數(shù)據(jù)加10H，顯示子模塊根據(jù)此信息顯示小數(shù)點(diǎn)。各子程序功能介紹：l bcd2_bcd1：將r3,r4中的4位bcd碼由低至高分別存入r1,r2,r3,r4中；l ascii4_bcd3：將(r0)為首地址的字節(jié)ascii碼轉(zhuǎn)換成bcd碼并將bcd碼由低至高依次存放在r3,r4,r5中，r3,r4中各存放2位bcd碼，r5中存放一位bcd碼；l bin_bcd：將r1,r2中的bin碼轉(zhuǎn)換成bcd碼并將bcd碼由低至高依次存放在r3,r4,r5中，r3,r4中各存放2位bcd碼，r5中存放一位bcd碼；l ascii4_bin2：將(r0)為首地址的字節(jié)ascii碼轉(zhuǎn)換成2位bin碼存放在r1（低字節(jié)）,r2(高字節(jié)）中；注：（r0）指r0中內(nèi)容l ascii_bin：將（r0）為地址的一位ascii碼轉(zhuǎn)換成bin碼存中。（高級(jí)子程序調(diào)用低級(jí)子程序以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的功能，源程序中對(duì)各子程序有較詳細(xì)的注釋，故此處僅畫出主流程圖）開始計(jì)算通道數(shù)據(jù)首地址調(diào)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序還原小數(shù)位數(shù)存R6BCD碼超過(guò)5位嗎？ 該通道數(shù)據(jù)為0X0ffff嗎？返回該通道未用信息YYNN退出轉(zhuǎn)換成可顯示數(shù)據(jù)存R1-R4有效位前的零消除處理返回?cái)?shù)據(jù)正確信息負(fù)數(shù)處理，當(dāng)數(shù)據(jù)小于-199.9時(shí)顯示-199.93、顯示、軟件看門狗、20ms定時(shí)器子程序（rand_disp.a51）功能：通過(guò)定時(shí)器0以1MS為周期動(dòng)態(tài)顯示緩沖區(qū)中的內(nèi)容；同時(shí)完成20ms定時(shí)器及軟件看門狗計(jì)數(shù)；當(dāng)軟件看門狗定時(shí)器溢出時(shí)自動(dòng)復(fù)位。入口:以disp_buf為首地址依次存放從個(gè)位至十萬(wàn)位待顯示數(shù)據(jù)，以disp_wc為首地址（位地址）依次存放個(gè)位至千位閃爍控制位信息，為0常亮,為1閃爍.T0中斷入口保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)顯示碼表地址=dptrDisp_s_c取反Disp_c+1=disp_cDisp_c=R0Disp_s-1=disp_s,Disp_s=0?YN個(gè)位數(shù)據(jù)及閃爍信息=A,Ca閃閃爍 NR0=1?Y十位數(shù)據(jù)及閃爍信息=A,Ca閃閃爍 百位數(shù)據(jù)及閃爍信息=A,Ca閃閃爍 千位數(shù)據(jù)及閃爍信息=A,Ca閃閃爍 萬(wàn)位數(shù)據(jù)=A a閃閃爍 十萬(wàn)位數(shù)據(jù)=A a閃閃爍 百萬(wàn)位數(shù)據(jù)=A （未用）a閃閃爍 千萬(wàn)位數(shù)據(jù)=A （未用）a閃閃爍 NR0=2?YNR0=3?YNR0=4?YNR0=5?YNR0=6?YNR0=7?YNR0=8?YDisp_s：閃爍控制計(jì)數(shù)器Disp_s_c：閃爍控制標(biāo)志Disp_c：顯示控制計(jì)數(shù)器出口:wdt中存放軟件看門狗計(jì)數(shù)值，time_20ms中存放20ms的計(jì)數(shù)值。Wdt溢出時(shí)跳至程序存儲(chǔ)器0000單元輸出處理a閃閃爍 Disp_c=10?NY0=disp_c20ms計(jì)數(shù)處理軟看門狗計(jì)數(shù)溢出YN跳至0000Ha閃閃爍 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)閃閃爍 T0中斷返回l 將定時(shí)器0設(shè)定為模式1定時(shí)工作，每ms產(chǎn)生一次中斷，即顯示一位，每10ms 6位數(shù)據(jù)輪流顯示1ms；為進(jìn)一步提高可靠性，在該模塊中設(shè)計(jì)了軟件看門狗，實(shí)現(xiàn)方法見源程序。模塊流程圖如本頁(yè)所示：、命令發(fā)送及接收控制子模塊（rand_send.a51）功能：發(fā)送命令緩沖區(qū)中命令并等待接收完畢,然后檢查接收到的數(shù)據(jù),接收錯(cuò)誤則重發(fā)命令,達(dá)到設(shè)定的次數(shù)仍錯(cuò)則存入錯(cuò)誤碼后退出.入口:A=儀表地址開始清除命令及接收緩沖區(qū)設(shè)置允許錯(cuò)誤次數(shù)計(jì)算儀表命令偏移地址，取出命令及送入命令緩沖區(qū)校驗(yàn)通過(guò)？YN發(fā)送命令在80ms內(nèi)檢測(cè)到正在接收標(biāo)志？YN在200ms內(nèi)檢測(cè)到接收結(jié)束標(biāo)志？YN接收到命令錯(cuò)信息？ YN返回命令錯(cuò)信息允許錯(cuò)誤次數(shù)-1允許錯(cuò)誤次數(shù)=0？YN緩沖區(qū)結(jié)束標(biāo)志符正確？YN清正在接收標(biāo)志返回錯(cuò)誤信息校驗(yàn)接收緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)返回正確信息退出返回校驗(yàn)錯(cuò)信息出口:A=0 表示接收正確 1 表示校驗(yàn)錯(cuò) *表示命令錯(cuò)N表示無(wú)回應(yīng)模塊流程圖如下：、串行接收子模塊（rand_rec.a51）功能：串行接收模塊通過(guò)中斷自動(dòng)執(zhí)行，程序檢測(cè)到時(shí)置ri_f標(biāo)志并開始接收，檢測(cè)到回車符時(shí)清ri_f后退出,接收到的數(shù)據(jù)存放在以rec_buf為首地址的緩沖區(qū)中。外部中斷1入口斷按鍵釋放？NY延時(shí)40ms去抖延時(shí)40ms去抖清看門狗定時(shí)器關(guān)中斷巡回/定點(diǎn)標(biāo)志取反跳至主程序start處斷串行中斷入口斷接收中斷？接收緩沖區(qū)首地址=rec_buf_zYRI_F：正在接收標(biāo)志REC_BUF_Z：接收指針中斷返回?cái)喾礜RI_F=0?接收到?1=RI_F數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)接收到0dh?YYYNNN0=RI_F接收緩沖區(qū)溢出？YN0=RI_F保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)清RI串行中斷（rand_rec.a51）流程圖巡回/定點(diǎn)鍵中斷(rand_key.a51)流程圖、巡回定點(diǎn)轉(zhuǎn)換檢測(cè)模塊（rand_key.a51）功能：模塊通過(guò)外部中斷自動(dòng)執(zhí)行，檢測(cè)到巡回定點(diǎn)按鍵后先延時(shí)去抖動(dòng)，并等待按鍵釋放后將巡回定點(diǎn)標(biāo)志位取反，然后自動(dòng)跳至主模塊中start處，并不返回原中斷點(diǎn)。模塊流程圖如見本頁(yè)：七、調(diào)測(cè)及運(yùn)行情況介紹1、 調(diào)試步驟：l 硬件連接：將各芯片插在面包板上并用導(dǎo)線按原理圖連接l 軟件開發(fā)環(huán)境：Keil uVision2 for Windows ，該軟件的模擬調(diào)試器支持C語(yǔ)言及匯編語(yǔ)言源代碼調(diào)試，其匯編程序支持宏匯編及模塊化編程，使用方便。l 首先在模擬調(diào)試器中調(diào)試各子模塊，各子模塊調(diào)試正常后再將各子模塊及主模塊全部匯編連接成目標(biāo)文件，最后將目標(biāo)代碼下載到單片機(jī)中并連接智能儀表進(jìn)行統(tǒng)調(diào)。2、 該系統(tǒng)軟件部分除報(bào)警子模塊外已全部開發(fā)完成并實(shí)際測(cè)試通過(guò)，測(cè)試時(shí)用一對(duì)長(zhǎng)度約1100M的0.5mm2 普通電話線作為單片機(jī)裝置與兩個(gè)智能儀表的通訊線，經(jīng)過(guò)一個(gè)多星期的連續(xù)運(yùn)行觀察，運(yùn)行可靠穩(wěn)定，完全滿足使用要求。注：報(bào)警子模塊的開發(fā)及硬件制版工作正在進(jìn)行中。八、結(jié)束語(yǔ)用單片機(jī)+智能儀表構(gòu)成的溫度遠(yuǎn)程顯示系統(tǒng)總造價(jià)約人民幣7000元（兩塊智能儀表+溫度傳感器約3500元，通訊電纜約2000元，單片機(jī)裝置及施工費(fèi)用約1500元），與采用其它方案的系統(tǒng)比較造價(jià)較低，其硬件及軟件的設(shè)計(jì)、制作都較簡(jiǎn)單，有一定的電子及單片機(jī)知識(shí)便可完成。同時(shí)對(duì)該裝置軟件稍加修改即可與其他帶有RS-485通訊端口的儀器儀表通訊（如變頻器、電路傳感器等），實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)量、監(jiān)視及控制。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)單片機(jī)應(yīng)用的普及程度較低。通過(guò)該實(shí)例說(shuō)明，我們完全可以把我們學(xué)到的單片機(jī)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中，直接創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。九、參考資料電子工業(yè)出版社徐愛鈞彭秀華編著電子工業(yè)出版社余永權(quán)主編電子工業(yè)出版社ATMEL公司重慶川儀十八廠清華大學(xué)出版社孫廷才 王杰 孫中健 編著2001年11期十、附錄（源程序）、主模塊（rand_main.a51）;-1-rand_main.a51-name rand_mainEXTRN CODE(I_T0,send_order,rec_si,ascii_bcd,key)extrn data (DISP_buf,disp_wc,time_20ms,wdt)extrn idata (rec_buf)public TH0_H,TL0_L,START,ri_f,wdt_time,key_work,key_fprog SEGMENT CODE;定義代碼段byte_buff segment data;定義字節(jié)數(shù)據(jù)段1byte_buffI segment idata ;定義字節(jié)數(shù)據(jù)段2bit_buff segment data bitaddressable;定義位數(shù)據(jù)段bit_flag segment bitstack segment idata;定義堆棧數(shù)據(jù)段 rseg stack;為堆棧保留20個(gè)字節(jié)ds 20 CSEG AT 00H;定義絕對(duì)代碼段USING 0;選擇工作寄存器組第0組lJMP rand;復(fù)位時(shí)程序執(zhí)行執(zhí)行點(diǎn)CSEG AT 03H;外部中斷0RETICSEG AT 0BH;定時(shí)器0中斷l(xiāng)JMP I_T0CSEG AT 13H;外部中斷1ljmp keyRETICSEG AT 1BH;定時(shí)器1中斷RETICSEG AT 23H;串行中斷l(xiāng)jmp rec_siRSEG BYTE_BUFFtd_temp: ds 1TD_n: DS 1;通道號(hào)YD_n100: ds 1;儀表地址;-rseg bit_flagkey_work:dbit 1ri_f: dbit 1;串行口正在接收標(biāo)志;-主程序RSEG prog;-符號(hào)定義key_f equ p3.3key_up equ p3.4key_down equ p3.5wdt_time equ 100;軟件看門狗定時(shí)器計(jì)數(shù)值scon_c equ 01010000b;串行口設(shè)置為10位UART,允許接收th1_h equ 0fdh;晶振為11.0592M,波特率為9600時(shí)初值tmod_n equ 21h;設(shè)置定時(shí)器（T1作為波特率發(fā)生器工作在模式2，T0為模式1）ie_n equ 82h;設(shè)置串行,定時(shí)器0中斷ip_n equ 12h;設(shè)置串行,定時(shí)器0中斷為高級(jí)中斷TH0_H EQU 0FCHTL0_L EQU 06BH;設(shè)定定時(shí)器0為1MS中斷初值;-初始化代碼clear_wdt macro;清硬看門狗宏定義orl 96h,#2ENDM rand:ORL 96H,#0E1H;啟動(dòng)硬件看門狗mov p0,#0ffhmov r0,#20hmov a,#0start_300:mov r0,ainc r0cjne r0,#128,start_300setb key_work;置巡回定點(diǎn)標(biāo)志mov p3,#0ffhmov p2,#0ffhmov disp_wc,#0;初始化閃爍控制位mov ip,#ip_n;設(shè)置串行,定時(shí)器0中斷為高級(jí)中斷mov scon,#scon_cMOV TMOD,#tmod_nMOV TH0,#TH0_H;設(shè)定定時(shí)器初值MOV TL0,#TL0_Lmov th1,#th1_hmov tl1,#th1_hmov ie,#ie_nmov pcon,#0SETB tr1SETB TR0;-顯示初始化提示acall chuhaoCLEAR_WDTstart:clr eamov sp,#stack-1setb eaclr ri_f;清接收中標(biāo)志clr p3.2;置75176為接收狀態(tài)jnb key_work,db_work;-setb ex1mov yd_n100,#0ahmov td_n,#0s_0:anl disp_wc,#0f0hmov wdt,#0;清看門狗定時(shí)器clear_wdtmov a,yd_n100lcall send_orderJNZ s_1mov disp_buf+5,yd_n100mov a,td_nlcall ascii_bcdjnz s_2mov disp_buf+4,td_nacall mov_to_dispmov wdt,#0clear_wdtmov a,#75add a,time_20mscjne a,time_20ms,$mov wdt,#0clear_wdtmov a,#75add a,time_20mscjne a,time_20ms,$s_2:inc td_nmov a,td_ncjne a,#8,s_0mov td_n,#0s_1:inc yd_n100MOV A,YD_N100cjne a,#10h,s_0mov yd_n100,#0ahajmp s_0;-db_work:setb ex1orl disp_wc,#01hd_3:mov wdt,#0;清看門狗定時(shí)器clear_wdtjb key_up,d_4mov a,#2add a,time_20mscjne a,time_20ms,$jb key_up,d_4d_5:mov wdt,#0clear_wdtjnb key_up,d_5;等待向上鍵松開;-d_53:mov a,td_ncjne a,#7,d_50mov td_n,#0d_52:inc yd_n100mov a,yd_n100cjne a,#10h,d_51mov yd_n100,#0ahajmp d_51d_50:inc td_nd_51:mov a,yd_n100lcall send_orderJNZ d_52mov disp_buf+5,yd_n100mov a,td_nlcall ascii_bcdjnz d_53mov disp_buf+4,td_nacall mov_to_dispmov a,#100;2秒鐘定時(shí)設(shè)定add a,time_20msajmp d_3;-d_4:jb key_down,d_10mov a,#2add a,time_20mscjne a,time_20ms,$jb key_down,d_3d_6:mov wdt,#0clear_wdtjnb key_down,d_6;等待向下鍵松開;-d_43:mov a,td_ncjne a,#0,d_40mov td_n,#7d_42:dec yd_n100mov a,yd_n100cjne a,#9h,d_41mov yd_n100,#0fhajmp d_41d_40:dec td_nd_41:mov a,yd_n100lcall send_orderJNZ d_42mov disp_buf+5,yd_n100mov a,td_nlcall ascii_bcdjnz d_43mov disp_buf+4,td_nacall mov_to_dispmov a,#100;2秒鐘定時(shí)設(shè)定add a,time_20msajmp d_3;-d_10:cjne a,time_20ms,d_30mov a,yd_n100lcall send_orderjnz d_30mov a,td_nlcall ascii_bcdjnz d_30acall mov_to_dispmov a,#100add a,time_20msd_30:ajmp d_3;-mov_to_disp:mov disp_buf,r1mov disp_buf+1,r2mov disp_buf+2,r3mov disp_buf+3,r4retchuhao:mov r1,#1eh;初始化等待提示mov r2,#22hmov r3,#21hmov r4,#1fhmov disp_buf+4,#21hmov disp_buf+5,#20hacall mov_to_dispmov a,#75add a,time_20mscjne a,time_20ms,$mov wdt,#0clear_wdtmov a,#75add a,time_20mscjne a,time_20ms,$retend、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子模塊（rand_data.a51）;-2-rand_data.a51-name rand_dataextrn idata (rec_buf)public ascii_bcdprog SEGMENT CODE;定義代碼段byte_buff segment data;定義字節(jié)數(shù)據(jù)段1byte_buffI segment idata ;定義字節(jié)數(shù)據(jù)段2bit_buff segment data bitaddressable;定義位尋址區(qū)字節(jié)數(shù)據(jù)段rseg progusing 0;-ASCII_BCD:mov b,#8;計(jì)算該通道數(shù)據(jù)偏移首地址mul abadd a,#5mov r0,#rec_bufadd a,r0mov b,amov r0,aacall ascii4_bcd3mov a,b;還原小數(shù)位數(shù)add a,#7mov r0,aacall ascii_binmov r6,a;小數(shù)位數(shù)暫存在R6中mov a,r5jz asc_oKmov a,dplcpl aclr cinc amov dpl,amov a,dphcpl aaddc a,#0mov dph,ajnz asc_basc_0:mov a,dpldec ajnz asc_bmov r1,#0fhmov r2,#0fhmov r3,#0fhmov r4,#0fhmov a,#0fhajmp asc_outasc_b:mov r1,dpl;為負(fù)數(shù)處理mov r2,dphacall bin_bcdmov a,b;還原小數(shù)位數(shù)add a,#7mov r0,aacall ascii_binmov r6,a;小數(shù)位數(shù)暫存r6acall bcd2_bcd1mov a,r4dec ajnz asc_100;數(shù)據(jù)小于-199.9時(shí)顯示-199.9mov r4,#23hajmp asc_swasc_100:mov r4,#23hmov r3,#9mov r2,#19hmov r1,#9ajmp asc_sw_1asc_ok:acall bcd2_bcd1;正常數(shù)據(jù)處理程序asc_sw:mov a,r4;清除有效位前面的0jnz asc_sw_1mov r4,#1chmov a,r3jnz asc_sw_1mov r3,#1chasc_sw_1:clr aasc_out:ret;-每字節(jié)兩位BCD碼轉(zhuǎn)換為每字節(jié)一位BCD碼子程序;入口：r3=個(gè)位及十位BCD碼,r4=百位及千位BCD碼,r6=小數(shù)位數(shù);出口：r1=個(gè)位BCD碼,r2=十位BCD碼,r3=百位BCD碼,r4=千位BCD碼bcd2_bcd1:mov a,r3;個(gè)位及十位BCD數(shù)處理anl a,#0fhmov r1,amov a,r3anl a,#0f0hswap amov r2,amov a,r4 ;百位及千位BCD數(shù)處理anl a,#0fhmov r3,amov a,r4anl a,#0f0hswap amov r4,amov a,r6;加入小數(shù)點(diǎn)信息jz bcd2_outadd a,#ar1mov r0,amov a,r0add a,#10hmov r0,abcd2_out:ret;-ASCii4_BCD3轉(zhuǎn)換子程序;入口：r0=四字節(jié)ASCII碼首地址;出口：r5,r4,r3從高至低依次存放BCD碼（r3,r4各存2位，r5存1位）ascii4_bcd3:acall ascii4_bin2mov dpl,r1mov dph,r2acall bin_bcdret;-BIN_BCD轉(zhuǎn)換子程序;入口：r1=BIN低字節(jié),r2=BIN高字節(jié) 共2字節(jié);出口：r3=低2位BCD碼，r4=高2位BCD碼,r5=可能的最高位BCD碼bin_bcd:PUSH ACCPUSH PSWmov r3,#0;BCD單元清0mov r4,#0mov r5,#0mov r6,#16;設(shè)置二進(jìn)制數(shù)位數(shù)clr cbin_0:mov a,r1rlc amov r1,amov a,r2rlc amov r2,amov r0,#ar3mov r7,#3;設(shè)置BCD字節(jié)數(shù)bin_1:mov a,r0addc a,r0da amov r0,ainc r0djnz r7,bin_1djnz r6,bin_0POP PSWPOP ACCret;-ASCII4_BIN2轉(zhuǎn)換子程序;入口：R0=ASCII碼首地址（共四字節(jié)ASCII碼）;出口:r1=BIN碼低字節(jié)，R2=BIN碼高字節(jié)ascii4_bin2:PUSH ACCacall ascii_binanl a,#0fhswap amov r1,ainc r0acall ascii_binanl a,#0fhorl ar1,ainc r0acall ascii_binanl a,#0fhswap amov r2,ainc r0acall ascii_binanl a,#0fhorl ar2,aPOP ACCret;-ASCII_BIN轉(zhuǎn)換子程序;入口：R0=ASCII地址;出口:A=BIN碼ascii_bin:mov a,r0clr csubb a,#3ahjnc ascii_0add a,#7ascii_0:add a,#3retend、顯示、軟件看門狗及20ms定時(shí)器子模塊（rand_disp.a51）;-3-rand_disp.a51-name rand_dispextrn number(TH0_H,TL0_L,wdt_time)PUBLIC I_T0,disp_buf,disp_wc,time_20ms,wdt prog SEGMENT CODE;定義代碼段 BYTE_BUFF segment data;定義字節(jié)數(shù)據(jù)段1 byte_buffI segment idata ;定義字節(jié)數(shù)據(jù)段2 bit_buff segment data bitaddressable;定義位數(shù)據(jù)段 RSEG BYTE_BUFFwdt: ds 1time_s_c: ds 1time_20ms: ds 1DISP_C: ds 11;顯示位 disp_buf data disp_c+1;個(gè)位緩沖區(qū)，此個(gè)位并非真正的個(gè)位，指最右一位，以下類推 disp_2 data disp_c+2;十個(gè)位緩沖區(qū)disp_3 data disp_c+3 ;百位緩沖區(qū) disp_4 data disp_c+4 ;千位緩沖區(qū)disp_5 data disp_c+5;通道位緩沖區(qū)disp_6 data disp_c+6 ;地址位緩沖區(qū)disp_7 data disp_c+7;無(wú)disp_8 data disp_c+8;無(wú)disp_s data disp_c+9;閃爍計(jì)數(shù)器rseg bit_buffdisp_wc: ds 1 disp_c_1 bit disp_wc.0;個(gè)位閃爍標(biāo)志位 1-閃爍disp_c_2 bit disp_wc.1;十位閃爍標(biāo)志位disp_c_3 bit disp_wc.2;百位閃爍標(biāo)志位disp_c_4 bit disp_wc.3;千位閃爍標(biāo)志位disp_s_c bit disp_wc.4 ;閃爍控制位1-閃爍RSEG PROGusing 0dsb equ p3.4cr_not equ p3.5cp equ p3.6I_T0:push accpush ar0push dphpush dplpush pswmov th0,#th0_hmov tl0,#tl0_lmov dptr,#tab;-djnz disp_s,d_20cpl disp_s_c;-d_20:INC DISP_CMOV R0,DISP_CCJNE R0,#1,DISP2;r0=1顯示個(gè)位mov c,disp_c_1mov A,disp_bufmov p1,#0FFHmov p0,#0fehajmp d_10DISP2:CJNE R0,#2,DISP3;顯示十位setb p0.0mov c,disp_c_2mov A,disp_2mov p1,#0FFHmov p0,#0fdhajmp d_10DISP3:CJNE R0,#3,DISP4;顯示百位mov c,disp_c_3mov A,disp_3mov p1,#0FFHmov p0,#0fbhajmp d_10DISP4:CJNE R0,#4,DISP5;顯示千位mov c,disp_c_4mov A,disp_4mov p1,#0FFHmov p0,#0f7hajmp d_10DISP5:CJNE R0,#5,DISP6;顯示通道號(hào)mov A,disp_5mov p1,#0FFHmov p0,#0efhajmp d_10DISP6: CJNE R0,#6,DISP7;顯示儀表地址mov A,disp_6mov p1,#0FFHmov p0,#0dfhajmp d_10DISP7:CJNE R0,#7,DISP8;無(wú)mov A,disp_7mov p1,#0FFHmov p0,#0bfhajmp d_10DISP8:CJNE R0,#8,d_10;無(wú)mov A,disp_8mov p1,#0FFHmov p0,#7fhd_10:acall disp_wmov r0,disp_ccjne r0,#10,d_12;若disp_c=10則清disp_cmov disp_c,#0inc time_s_c;MS,S計(jì)數(shù)處理程序mov a,time_s_ccjne a,#2,d_12mov time_s_c,#0inc time_20msinc wdt;軟看門狗處理程序mov a,wdtcjne a,#wdt_time,d_12mov wdt,#0mov a,#0push accpush accreti;-d_12:pop pswpop dplpop dphpop ar0pop accRETIdisp_w:jnc d_0jnb disp_s_c,d_0mov p1,#0FFHajmp d_1d_0:movc a,a+dptrcpl amov p1,aD_1:ret;-TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9db 77H,7CH,39H,5EH,79H,71H; A B C D E F DB 0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH,87H,0FFH,0EFH; 0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.db 40H,80H,00H,37h,5ch,1ch,58h,74h,0dch,46h; - . 空 n ou c h a -1; 1a 1b 1c1d 1e 1f 20 21 2223END、命令發(fā)送及接收控制子模塊（rand_send.a51）;-4-rand_send.a51-name send_orderextrn idata (rec_buf);rec_buff接收緩沖區(qū)extrn data (time_20ms)extrn bit (ri_f);ri_f正在接收標(biāo)志PUBLIC send_orderprog SEGMENT CODE;定義代碼段byte_buff segment data;定義字節(jié)數(shù)據(jù)段1byte_buffI segment idata ;定義字節(jié)數(shù)據(jù)段2bit_buff segment data bitaddressable;定義位數(shù)據(jù)段rseg byte_buffsend_n:ds 1order_buf:ds 10rseg progdd_c equ 4;等待回應(yīng)20m數(shù)cw_n equ 7;設(shè)置允許錯(cuò)誤次數(shù)using 0;-清命令緩沖區(qū)send_order:mov dpl,#8mov r0,#order_bufsend_0:mov r0,#0inc r0djnz dpl,send_0MOV DPL,#72;清接收緩沖區(qū)MOV R0,#REC_BUFSEND_A:MOV R0,#0INC R0DJNZ DPL,SEND_A;-發(fā)送命令控制程序mov send_n,#cw_n;設(shè)置允許錯(cuò)誤次數(shù)mov b,#10clr csubb a,bmov b,#8mul abmov dptr,#a_ordermov r0,#order_buf-1mov r1,#10start_mov:inc r0push accmovc a,a+dptrmov r0,ainc dptr