毕业设计（论文）-单片机多机通讯系统在家居中的应用

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1、设计任务书设计题目单片机多机通讯系统在家居中的应用设计要求：1、在四个居室中分别设有温度传感器模块和湿度传感器模块，利用主从式多机通讯机构，采用一片主机（上位机）和四个从机（下位机），以上位机对下位机进行互相控制，可以对灯光的控制，而且下位机能做到本的控制。2、设置四组数码管显示各个居室的湿度和温度环境数值，以及灯光的开、关，兼微调的显示。3、当四个居室中环境参数值超出系统设定的值时，系统就会报警。否则，系统恢复原设定值，继续正常运行。设计进度要求：第一周：查阅资料，与指导教师进行交流，确定毕业设计题目和内容。第二周：进行资料查

2、阅（去图书馆借相关资料书和上网下载有关资料）。第三周：根据资料设计计算。第四周：根据资料写程序以及画框图，找指导教师检查、指导，保证设计内容的正确性。第五周：整理完善设计内容、按照毕业设计规范进行设计报告的撰写。第六周：最终确定设计论文，打印装订，准备毕业答辩和指导教师评阅等。指导教师（签名）：摘要本系统利用多片MCU组成了一个简单的居室环境监控网络,具有性能好、检测精度高、操作简单的优点。本系统采用主从式多机通讯网络结构,以RS-485总线标准进行通讯,具有很高的抗干扰能力。各室的温度及湿度均可以集中到上位机显示。设有温度、湿

3、度的上下限报警,提示环境已不适合居住。另外上位机还能对各室的日光及白炽灯进行控制。本文的主要工作为设计硬件和软件。分别介绍了温度测量传感器、湿度传感器、AD转换器的功能,及一些微控制器的性能和参数。软件部分主要介绍设计思想及程序流程,并给出了程序清单。关键词：居室，湿度，温度，RS—485，传感器目录摘要II1单片机的发展及应用11.1单片机的发展11.2单片机的应用12系统简介32.1主要性能参数32.2主要功能33系统设计方案的选择及论证53.1设计思想53.2系统结构框图53.3灯光控制模块63.4温度检测模块83.5湿

4、度检测模块93.6A/D转换模块133.7通讯模块163.8控制模块183.9上位机外围接口设计204系统设计的部分计算234.1温度模块放大倍数计算234.2湿度检测模块的计算234.3LED数码显示器限流电阻计算244.4蜂鸣器限流电阻计算245系统电源的设计256系统软件的设计266.1灯光的设计266.2上位机程序设计276.3下位机程序设计297系统调试31结论32致谢33参考文献34附录A351单片机的发展及应用1.1单片机的发展单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是一种非常活跃和颇具有生命力的机种。单片微型

5、计算机简称单片机，特别适用于工业控制领域，因此又称为微控器。1971年微处理器研制成功不久，就出现了单片微型计算机即单片机，但最早的单片机是1位的，处理能力有限。单片机的发展分为4个阶段：第一阶段（1974—76年）：单片机初级阶段。因为受工艺限制，单片机采用单片的形式而且功能比较简单。例如美国仙童公司生产的F8单片机，实际上只包括了8位CPU，64个字节的RAM和2个并行接口第二阶段（1976—78年）：低性能单片机阶段。以Intel公司生产的MCS——48系列单片机为代表，该系列单片机片内集成有8位CPU，8位定时器/计数器

6、，并行I/O接口，RAM和ROM等，但是最大的缺点就是无串行接口，中断处理比较简单而且片内RAM和ROM容量较小，且寻址范围不大与4KB。第三阶段（1978—83）高性能单片阶段这个阶段推出的单片机普遍带有串行接口。多级中断系统，16位定时器/计数器，片内ROM，RAM容量加大，且寻址范围可达64KB，有的片内还带有A/D转换器。第四阶段（1983年至今）8位单片机巩固发展以及16位单片机，32位单片机推出阶段。此阶段的主要特征是：一方面发展16位单片机，32位单片机及专用型单片机；另一方面不断完善高档8位单片机，改善其结构，增

7、加片内器件，以满足不同的客户要求。1.2单片机的应用单片机的应用很广，分别在以下领域中得到了广泛的应用。工业自动化：在自动化技术中，无论是过程控制技术、数据采集技术还是测控技术，都离不开单片机。在工业自动化的领域中，机电一体化技术将发挥愈来愈重要的作用，在这种机械、微电子和计算机技术为一体的综合技术（例如机器人技术、数控技术）中，单片机将发挥非常重要的作用特别是近些年来，随着计算机技术的发展，工业自动化也发展到了一个新的高度，出现了无人工厂、机器人作业、网络化工厂等，不仅将人从繁重、重复和危险的工业现场解放出来，还大大提高了生产

8、效率，降低了生产成本。仪器仪表：目前对仪器仪表的自动化和智能化要求越来越高。在自动化测量仪器中，单片机应用十分普及。单片机的使用有助于提高仪器仪表的精度和准确度，简化结构，减小体积，易于携带和使用，加速仪器仪表向数字化、智能化和多功能化方向发展。消费类电子产品：