51单片机的输入输出实时监测外部输入

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-06-27 16:31 标签： 单片机的输入信号
基于51单片机与PC机的远程温度监控系统_图文_百度文库
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基于51单片机与PC机的远程温度监控系统
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看不到图就原文链接：
因为电脑没有串口（很遗憾），所以就用ＵＳＢ转串口数据线来让单片机跟电脑连接。
上位机初始界面，串口状态为：未打开，与下位机连接状态为：未连接！
这个就是所谓的下位机：51开发板，51挺低级的（没办法，高级的单片机暂时没钱买开发板，不会用）。不过51很朴素，很经济
先不给其上电，也就是不让它工作。以检测后面 它与上位机的握手效果。。
点击“打开串口”按钮，左边显示串口打开状态，原来的“打开串口”按钮也变为了“关闭串口”，点击它一样就可以关闭串口了
点击“连接下位机”按钮，弹出连接对话框，准备好连接下位机。
点击“开始握手”尝试与下位机握手连接，因为没给单片机上电，自然单片机没有工作，自然也就无法与上位机握手。
打开51实验板开关，上电，单片机工作，并实时采集环境温度，这里采用DS18B20作温度探头
51实验板上的液晶显示采集的温度，当前温度为 20.8 ℃。还是挺暖和的，冬天的桂林就是这么的温暖，没办法
再次尝试与下位机握手
与下位机握手成功！！这个握手协议，我是让上位机给下位机发了一个‘L’即link
的命令，然后下位机回答上位机的是“OK!”就表示下位机准备好了。挺好玩的。
显示连接状态：已连接上！
点击“开始监测温度”按钮，温度显示窗口显示从下位机传过来的温度信息。
用手捂一捂温度就升高了，18B20的反应也还是挺快的。
我测了下自己手袖子里的温度，不要怀疑准确性，18B20测温精度是很高的。只是我隔着衣服测，肯定是不能达到体温37℃的。
这两个灯一直忙碌的闪烁着。代表串口通信的工作状态，右边的灯比较亮。闪烁的规律，也就是它们之间的协议：下位机发送一串温度数据，如果上位机收到，则立即回答一下下位机。下位机通过接收上位机的应答来判断是否继续向上位机发送数据。如果下位机收不到回答则会停止发送数据。
此时，又告一段落了。此次上位机的编写遇到了重重困难，因为初次编写串口通信协议再加上ＶＣ也刚起步。途中也找了很多技术支持，虽然它们都是一等一的高手，但是他们要不就是单纯电脑ＶＣ编程的，要不就是用VB编上位机的，找不到用VC编上位机的技术支持，使得我的前进道路非常坎坷，没办法只能靠自己不断的尝试摸索，最终基本完成，但是仍旧不近人意，因为这只是很简单的数据通信，我并没有加上校验码，所以到了真正复杂数据通信的时候，难以想象会在传输中出什么乱子，估计还得摸索一阵子。
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以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。基于51单片机的列车载客量实时监测与播报系统设计--《轻工科技》2018年05期
基于51单片机的列车载客量实时监测与播报系统设计
【摘要】：本设计借助气压传感器将城市轨道交通车辆转向架上的空气弹簧气压信号转换成电信号,然后经单片机系统运算处理后,得出列车各节车厢的载客量数据,并将其发送至站台显示器,从而引导站台候车乘客有序站立,有利于站台工作人员根据实时载客情况进行站台秩序疏导。该系统尤其在客流高峰时段可对客流控制起到重要作用。
【作者单位】：
【基金】：
【分类号】：U270.38
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镡立强;[D];青岛大学;2017年
田清帅;[D];北京交通大学;2014年
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400-819-9993基于单片机的光伏发电实时监测系统设计
10:44:01&&&来源:dzsc &&
& & 设计了一套基于LabVIEW数据采集和RS485通信的光伏发电监测系统，可实时监测光伏发电系统运行电参数和环境参数并统计发电量信息。该系统由单片机和传感器采集光伏发电系统的各类相关参数。并采用RS485协议与PC机通信。上位机通过LabVIEW提 供的标准I/O应用程序接口VISA实时获取单片机传递的数据信息，数据经上住机监测软件 处理后通过监测界面图形化显示。该监测系统结构简单、硬件成本低廉、数据传输稳定 、运行稳定可靠，具有可视化的监测界面。经测试系统可实时监测到各类参数的变化情况， 可有针对性地对光伏发电系统进行维护进而提高光伏运行效率。
&&& 随着能源危机的日益严峻。各种可再生能源得到了长足的发展。在诸多的可再生能源中，光伏发电在未来有着广泛的应用前景，光伏产业是最有潜力的新能源之一。进行光伏发电时，对光伏电站发电状态的监测是十分必要的。因为单块光伏组件输出的直流电压较低，一般在几十伏左右，所以通常采用多块光伏组件相互串联。然后各个组串相互并联从而形成光伏阵列。在发电过程中，光伏阵列的局部故障会导致整个供电系统输出电压或功率下降．直接影响系统性能和运行效率。为确保系统正常运行，应对光伏阵列进行状态监测，以便能及时地、有针对性地进行维护。从而提高光伏发电效率。据此，本文基于RS485通信和 LabVlEW软件平台研发了一套光伏电站监测系统。该系统具有可视化的监测界面，可实时显示光伏发电系统的发电状态，并可供用户查询历史数据以便进行统计分析。
&&&&1 系统结构及原理
&&& 图1为系统总体结构框图。PC机主要对光伏发电系统中的温度、光照强度等环境参数和输出电流、输出电压、输出功率等发电信息进行监控、统计及显示。单片机、A/D转换和传感器构成一个数据采集器，传感器将环境参数和发电信息采集过来，通过A/D转换将模拟信号变成数字信号发送至单片机，单片机将数据处理后缓存并发送。单片机与PC机之间采用RS485转RS232通信协议进行数据传输。PC机将接受到的数据处理后保存并及时显示，实现对光伏发电系统各类参数的实时监测。
&&& 2 硬件电路设计
&&& 本系统硬件电路主要包括2方面：数据采集模块和通信。数据采集部分将所需数据采集处理后，通过单片机发送至上位机：通信部分在硬件上主要是电平的转换和与上位机通信时接口处理。
&&& 系统处理器采用STC89C51芯片，该芯片具有8 K字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，1个7向量4级中断结构，全双工串行口，是一种低功耗、高性能微控制器。
&&&&2．1 数据采集模块
&&& 该模块主要功能是采集电流、电压、温度、照度4类数据。利用模数转换芯片将传感器采集回来的模拟信号转换成数字信号，再由单片机进行数据处理。模数转换芯片采用ADC0809，它是8位逐次逼近式模数转换器，包括1个8位的逼近型的ADC部分，并提供1个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑，用它可直接将8个单端模拟信号输入，分时进行A/D转换。本系统中只需要应用其中的4个通道，分别对有传感器采集回来的电流、电压、温度、照度4个模拟信号进行转换 。然后由51单片机进行数据存储及数据处理，完成对模拟信号的采集。
&&& 由于ADC0809芯片内部没有时钟脉冲源, 可利用单片机89C51提供的地址锁存控制输入信号ALE经D触发器四分频后，作为ADC0809的时钟输入。当CPU访问外部存储器时．ALE的输出作为外部锁存地址的低字节的控制信号：当不访问外部存储器时，ALE端以1/6的时钟振荡频率固定地输出正脉冲，可取单片机的时钟频率为12 MHz。则ALE端输出的频率为2 MHz。再经四分频后为500kHz，符合ADC0809对时钟的要求。
&&& 如图2所示。ADC0809内部设有地址锁存器，通道地址由P2口的低3位直接与ADC0809的A、B、C相连，通道基本地址为0000H～0007H。模拟量由ADC0809的IN0～IN7输入．数字量由ADC0809的DO～D7输出并接到单片机I/O口的P0口，ADC0809其他引脚如：START、OE、ALE、A、B、C等直接接到单片机的P2口。最后ADC0809的结束信号端口直接接到单片机的P2.7口。
&&&&2．2 通信部分
&&& PC机串行口为标准的RS232C接口，最大通信距离仅为15 m，无法适用于远距离的监测。选用RS485串行接口标准可实现管理微机远距离对下位机进行通信管理。串口通信采用RS485协议进行，其传输距离较长。适用于从光伏发电设备到监控设备之间的数据传输。RS485采用差分信号负逻辑，逻辑&1&以两线间的电压差为+(2～6)V表示；逻辑&0&以两线间的电压差为-(2～6)V表示。RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好。RS485最大的通信距离约为1219 m，最大传输速率为10 Mb/s，传输速率与传输距离成反比。
&&& 采用Rs485通信时，需要解决2个问题。STC89C51本身具有全双工串行口．但进行RS485通信时需要电平转换：PC机串行1：1为标准的RS232C接口，通信时需要将RS485接口的逻辑电平转换成RS232电平。Rs485通信的电平转换芯片有全双工的和半双工的，为了便于软件开发，本次设计采用全双工芯片MAX488。
&&& 如图3所示，电平转换电路采用MAX488全双工集成芯片，使用时将单片机的串行收发端接人RS488的发收端。为保持通信信号的稳定，一般会在MAX488加上、下拉电阻。上拉电阻把不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平，此电阻还起到限流的作用。同理，下拉电阻将不确定的信号嵌位在低电平。在实际工程应用中，由于存在反射信号和环境等各种干扰的影响，特别是在通讯波特率比较高的时候，在线路上加上、下拉偏置电阻是非常必要的。上、下拉电阻可提高总线的抗电磁干扰能力，管脚悬空容易受到外界的电磁干扰，同时长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上、下拉电阻就是电阻匹配，可有效地抑制反射波干扰。
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编辑：什么鱼
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