目录 一．设计方案...................................................................................1 二．软件设计...................................................................................8 三．总结与体会..............................................................................13 四．致谢..........................................................................................13 五．原理图......................................................................................14

一.设计方案 (一).硬件设计 1.整体设计 在PC系统中都装有异步通信适配器，利用它可以实现异步串行通信。适配器的核心元件是可编程的intel8251芯片，它使PC有能力与其他具有RS-232标准的接口的计算机或设备进行通信，而MCS-51单片机本身具有一个双全工的串行口因此只要配上电平转换电路就可以和RS-232接口组成一个简单的通信通道。 简单的PC与单片机通信只要3根线就可以了，单片机的TXD、RXD与PC的RXD、TXD分别相连，连接地线。由于51系列单片机的串行口使用的是TTL电平，因此在PC和单片机间要有RS-232电平转换电路，图1所示为PC与单片机的通信图。 图1. PC与单片机的通信图 2.单片机与PC机接口设计 对于51系列单片机，利用其RXD线、TXD线和一根地线，就可以构成符合

RS-232接口标准的全双工串行通信口，这是PC机和单片机最简单的零调制经济型连接，是进行全双工通信所必须的最少线路。 采用MAX232芯片的PC机与单片机串行通信接口电路，与PC机相连采用PC机的9芯标准插座。 具体连接如下图2所示：单片机要和PC机实现串口通信，需要电平转换，因为单片机使用的是TTL电平，而PC机串口使用的是RS232电平，运用MAX232芯片实现TTL电平与RS232电平转换：通过其第9引脚和第10引脚分别与单片机第10引脚和第11引脚连接，通过第7引脚和第8引脚分别与PC机串口第2引脚和第3引脚连接，就能使实现单片机与PC机的电平转换、连接和通信。

图2. 单片机与PC机接口连接图 （1）RS-232电平转换器—MAX232 MAX232是TTL--RS232电平转换的典型芯片，按照芯片的推荐电路，取振荡电容为uF的时候，若输入为5V,输出可以达到-14V左右，输入为0V ,输出可以达到14V,在扇出电流为20mA的时候，处处电压可以稳定在 12V和-12V.因此，在功耗不是很大的情况下，可以将MAX232的输出信号经稳压块后作电源使用。RS-232不能和TTL电平直接相连，必须进行电平转换。本设计选用MAX232。MAX232的引脚图如下图3所示： 图3. MAX232的引脚图 管脚说明如下： ①C1+、C1-、C2+、C2-是外接电容端； ②R1IN、R2IN是2路RS-232C电平信号接收输入端； ③R1OUT、R2OUT是2路转换后的TTL电平接收信号输出端，送8051的RXD接收端； ④T1IN、T2IN是2路TTL电平发送输入端，接8051的TXD发送端； ⑤T1OUT、T2OUT是2路转换后的发送RS-232电平信号输出端，接传输线； ⑥V+经电容接电源+5V； ⑦V-经电容接地。

（2）89C51主要引脚及功能 VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） P3.2 /INT0（外部中断0） P3.3 /INT1（外部中断1） P3.4 T0（记时器0外部输入） P3.5 T1（记时器1外部输入） P3.6 /WR（外部数据存储器写选通） P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。 /EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 3.温度检测系统的设计 温度检测的核心部件选用DALLAS公司的DS18B20智能型温度传感器,专门负责现场温度的测量、变换和数字量化。选用ATMEL公司的通用8位单片机AT89C51作为微控制器,再通过1-Wire总线与温度传感器DS18B20进行交互通信,通知DS18B20进行温度采集,然后让其将采集到的温度值串行传递给微控制器缓冲单元;得到数据后,微控制器首先将当前温度显示到现场的LCD中,然后再通过RS-485总线将当前采集到的温度值发送到PC机。

图4. 温度检测系统结构框图 图5. 温度检测系统图 4.振荡电路的设计 单片机的内部振荡器由一个单板反相器组成,XTAL1为反相器的输入,XTAL2为反相器的输出, 可以利用它内部的振荡器产生时钟,只要XTAL1和XTAL2引脚上串一个晶体及电容组成的并联谐振电路,便构成一个完整的振荡信号发生器.在电路中,对电容C1和C2值要求不是很严格,如果使用高质的晶振,则不管频率为多少,C1和C2通常都选择30PF。振荡电路图如下图6所示。 图6. 振荡电路图

振荡电路的作用：将直流电能转变成交流电能。

5.复位电路的设计 复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位。复位电路图如图7所示。 图7. 复位电路图 6. 灯泡电路的连接图

图8. 灯泡电路连接图 一共8组灯泡，左端分别连接在单片机的P0.0—P0.7引脚上，连接图如上图8所示。 因为要求8组灯泡的总功率不大于200W,所以选用的每个灯泡功率都为25W； 二极管都选用IN4148，因为IN4148是一种小型的高速开关二极管，开关比较迅速，广泛用于信号频率较高的电路进行单向导通隔离。 二．软件设计 1.流程图设计

开始

选择串口为工作方式1（SM0=0，SM1=1）

串行通信波特率设置（9600bps）（晶振为11.0592MHz，T1定时器工作、方式2、初值为FDH、关定时中断、启动定时，）

开中断、允许接收返回