用单片机实现温度远程显示摘 要：文章介绍了用AT89S8252单片机的串行接口与智能温度巡回检测仪（XJ-08S）通过RS—485总线相互通讯实现热水温度远程显示的一种低成本解决方案，内容涉及RS—485总线通讯、单片机驱动数码管显示、数据转换以及键盘处理软硬件设计等内容。关键词：单片机 RS—485总线 数码管显示 数据转换 键盘处理一、前 言目前检测温度一般采用热电偶或热敏电阻作为传感器，这种传感器至仪表之间一般都要用专用的温度补偿导线，而温度补偿导线价格很贵，并且线路太长也会影响测量精度。在实际应用中往往需要对较远处（1KM左右）的温度信号进行监视。现有的解决方案有很多，例如：1、 在现场用智能仪表对温度信号进行测量，用计算机作上位机与智能仪表进行通讯来实现远程温度监测（采用这种方案要增加计算机设备及相关计算机软件）。2、 NCU+DDC实现远程温度监测。用两个DDC，一个安装在现场测量温度，另一个安装在监视地，两个DDC通过NCU进行通讯从而实现远程温度监测。但以上方案都存在成本高的问题，有没有低成本的解决方案呢？其实，在单片机应用日益广泛的今天，完全可以用单片机以极低的成本来实现远程温度监测。二、问题的提出我单位管理的锅炉房同时给两栋建筑物内的两家酒店供应蒸汽，由安装在两栋建筑物地下室的热交换器进行热交换后产生热水送给客房。从锅炉房至两个热交换站的距离分别约600米，值班人员要不停地奔波于两个热交换站与锅炉房之间进行设备巡视，检查热水温度是否控制在规定的范围，这样不仅增加了值班人员的劳动强度，同时也使锅炉房经常无人(因每班1人值班)。如果能在锅炉房显示两个热交换站内各热交换器的热水温度，则值班人员仅在热水温度异常时才需到各热交换站检查设备，这样便可解决上述问题。我公司曾就此问题找专业公司作过方案，其报价在人民币１０万元左右，后因种种原因该项目未实施。经过分析，本人发现可以用单片机+智能仪表以低成本实现温度远程显示，并且经过实验取得了成功，现将设计方案简述如下：三、控制要求及解决方案选择 1、 两个热交换站分高低区共安装有8个热交换器，正常水温在45oC至65oC之间；两个热交换站与锅炉房的距离分别为500米和600米左右。2、 要求在锅炉房能以巡回及定点两种方式显示8个热交换器的热水温度，巡回方式以3秒为周期轮流更新及显示各热交换器热水温度。定点方式时每按上键或下键一次则显示上或下一个热交换器热水温度，每3秒自动更新数据一次。3、 根据控制要求选择单片机+智能仪表的解决方案：用带通讯接口的智能仪表安装在现场测量温度，设计制作一个单片机装置完成与智能仪表的通讯及数据显示。四、通讯协议、智能仪表选择及其参数介绍因热水温度信号变化较慢，因而对通信的速度要求不高，对于这种低速率远距离的通讯选用RS-485总线适宜。RS-485是EIA（美国电子工业联合会）在1983年公布的新的平衡传输标准，是工业界使用最为广泛的双向、平衡传输线标准接口，它以半双工方式通信，支持多点连接，传统驱动器允许创建多达32个节点的网络，且其具有传输距离远（最大传输距离为1200M），传输速度快（1200M时为100KBPS）等优点。其连接方法如下图所示。
上传时间： 2013-10-12
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PLC 以 其 可靠性高、抗干扰能力强、配套齐全、功能完善、适应性强等特点，广泛应用于各种控制领域。PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备，使用梯形图符号进行编程，与继电器电路相当接近，被广大工程技术人员接受。但是在实际应用中，如何编程能够提高PLC程序运行速度是一个值得我们思考研究的问题。1 PLC工作原理PLC 与 计 算机的工作原理基本相同，即在系统程序的管理下，通过运行应用程序完成用户任务。但两者的工作方式有所不同。计算机一般采用等待命令的工作方式，而PLC在确定了工作任务并装人了专用程序后成为一种专用机，它采用循环扫描工作方式，系统工作任务管理及应用程序执行都是用循环扫描方式完成的。PLC 有 两 种基本的工作状态，即运行(RUN)与停止(STOP)状态。在这两种状态下，PLC的扫描过程及所要完成的任务是不尽相同的，如图1所示。 PLC在RUN工作状态时，执行一次扫描操作所的时间称为扫描周期，其典型值通常为1一100nis，不同PLC厂家的产品则略有不同。扫描周期由内部处理时间、输A/ 输出处理执行时间、指令执行时间等三部分组成。通常在一个扫描过程中，执行指令的时间占了绝大部分，而执行指令的时间与用户程序的长短有关。用户 程 序 是根据控制要求由用户编制，由许多条PLC指令所组成。不同的指令所对应的程序步不同，以三菱FX2N系列的PLC为例，PLC对每一个程序步操作处理时间为:基本指令占0.741s/步，功能指令占几百微米/步。完成一个控制任务可以有多种编制程序的方法，因此，选择合理、巧妙的编程方法既可以大大提高程序运行速度，又可以保证可靠性。 提高PLC程序运行速度的几种编程方法2.1 用数据传送给位元件组合的方法来控制输出在 PL C应 用编程中，最后都会有一段输出控制程序，一般都是用逻辑取及输出指令来编写，如图2所示。在图2所示的程序中，逻辑取的程序步为1，输出的程序步为2，执行上述程序共需3个程序步。通常情况下，PLC要控制的输出都不会是少量的，比如，有8个输出，在条件满足时要同时输出。此时，执行图2所示的程序共需17个程序步。若我们通过位元件的组合并采用数据传送的方法来完成图2所示的程序，就会大大减少程序步骤。在三 菱 PLC中，只处理ON/OFF状态的元件(如X,Y,M和S)，称为位元件。但将位元件组合起来也可以处理数据。位元件组合由Kn加首元件号来表示。位元件每4bit为一组组合成单元。如K YO中的n是组数，当n=1时，K,Yo 对应的是Y3一Yo。当n二2时，KZYo对应的是Y7一Yo。通过位元件组合，就可以用处理数据的方式来处理位元件，图2程序所示的功能可用图3所示的传送数据的方式来完成。
上传时间： 2013-11-11
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微处理器及微型计算机的发展概况 第一代微处理器是以Intel公司1971年推出的4004，4040为代表的四位微处理机。 第二代微处理机（1973年~1977年），典型代表有：Intel 公司的8080、8085；Motorola公司的M6800以及Zlog公司的Z80。 第三代微处理机 第三代微机是以16位机为代表，基本上是在第二代微机的基础上发展起来的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基础发展起来的；M68000是Motorola公司在M6800 的基础发展起来的； 第四代微处理机 以Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU为代表， 第五代微处理机的发展更加迅猛，1993年3月被命名为PENTIUM的微处理机面世，98年PENTIUM 2又被推向市场。 INTEL CPU 发展历史Intel第一块CPU 4004,4位主理器,主频108kHz,运算速度0.06MIPs(Million Instructions Per Second, 每秒百万条指令),集成晶体管2,300个,10微米制造工艺,最大寻址内存640 bytes,生产曰期1971年11月. 8085,8位主理器,主频5M,运算速度0.37MIPs,集成晶体管6,500个,3微米制造工艺,最大寻址内存64KB,生产曰期1976年 8086,16位主理器,主频4.77/8/10MHZ,运算速度0.75MIPs,集成晶体管29,000个,3微米制造工艺,最大寻址内存1MB,生产曰期1978年6月. 80486DX,DX2,DX4,32位主理器,主频25/33/50/66/75/100MHZ,总线频率33/50/66MHZ,运算速度20~60MIPs,集成晶体管1.2M个,1微米制造工艺,168针PGA,最大寻址内存4GB,缓存8/16/32/64KB,生产曰期1989年4月 Celeron一代, 主频266/300MHZ(266/300MHz w/o L2 cache, Covington芯心 (Klamath based),300A/333/366/400/433/466/500/533MHz w/128kB L2 cache, Mendocino核心 (Deschutes-based), 总线频率66MHz,0.25微米制造工艺,生产曰期1998年4月) Pentium 4 (478针),至今分为三种核心:Willamette核心(主频1.5G起,FSB400MHZ,0.18微米制造工艺),Northwood核心(主频1.6G~3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工艺, 二级缓存512K),Prescott核心(主频2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工艺,1M二级缓存,13条全新指令集SSE3),生产曰期2001年7月. 更大的缓存、更高的频率、 超级流水线、分支预测、乱序执行超线程技术 微型计算机组成结构单片机简介单片机即单片机微型计算机，是将计算机主机(CPU、 内存和I/O接口)集成在一小块硅片上的微型机。 三、计算机编程语言的发展概况 机器语言 机器语言就是0，1码语言，是计算机唯一能理解并直接执行的语言。汇编语言 用一些助记符号代替用0，1码描述的某种机器的指令系统，汇编语言就是在此基础上完善起来的。高级语言 BASIC，PASCAL，C语言等等。用高级语言编写的程序称源程序，它们必须通过编译或解释，连接等步骤才能被计算机处理。 面向对象语言 C++，Java等编程语言是面向对象的语言。 1.3 微型计算机中信息的表示及运算基础（一） 十进制ND有十个数码：0～9，逢十进一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加权展开式以10称为基数，各位系数为0～9，10i为权。 一般表达式：ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… （二） 二进制NB两个数码：0、1, 逢二进一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加权展开式以2为基数，各位系数为0、1， 2i为权。 一般表达式： NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… （三）十六进制NH十六个数码0～9、A～F，逢十六进一。 例：DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展开式以十六为基数，各位系数为0～9，A～F，16i为权。 一般表达式： NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同进位计数制之间的转换 （二）二进制与十六进制数之间的转换 24=16 ，四位二进制数对应一位十六进制数。举例：（三）十进制数转换成二、十六进制数整数、小数分别转换 1.整数转换法“除基取余”：十进制整数不断除以转换进制基数，直至商为0。每除一次取一个余数，从低位排向高位。举例： 2. 小数转换法“乘基取整”：用转换进制的基数乘以小数部分，直至小数为0或达到转换精度要求的位数。每乘一次取一次整数，从最高位排到最低位。举例： 三、带符号数的表示方法 机器数：机器中数的表示形式。真值： 机器数所代表的实际数值。举例:一个8位机器数与它的真值对应关系如下： 真值： X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 机器数：[X1]机= 01010100 [X2]机= 11010100(二)原码、反码、补码最高位为符号位，0表示 “+”，1表示“－”。 数值位与真值数值位相同。 例 8位原码机器数： 真值： x1 = +1010100B x2 =－ 1010100B 机器数： [x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100原码表示简单直观,但0的表示不唯一，加减运算复杂。 正数的反码与原码表示相同。 负数反码符号位为 1，数值位为原码数值各位取反。 例 8位反码机器数： x= +4： [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4： [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、补码（Two’s Complement）正数的补码表示与原码相同。 负数补码等于2n－abs（x）8位机器数表示的真值四、 二进制编码例：求十进制数876的BCD码 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B 2、字符编码 美国标准信息交换码ASCII码，用于计算 机与计算机、计算机与外设之间传递信息。 3、汉字编码 “国家标准信息交换用汉字编码”（GB2312-80标准），简称国标码。 用两个七位二进制数编码表示一个汉字 例如“巧”字的代码是39H、41H汉字内码例如“巧”字的代码是0B9H、0C1H1·4 运算基础 一、二进制数的运算加法规则：“逢2进1” 减法规则：“借1当2” 乘法规则：“逢0出0，全1出1”二、二—十进制数的加、减运算 BCD数的运算规则 循十进制数的运算规则“逢10进1”。但计算机在进行这种运算时会出现潜在的错误。为了解决BCD数的运算问题，采取调整运算结果的措施：即“加六修正”和“减六修正”例：10001000(BCD)+01101001(BCD) =000101010111(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 ＋ 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 ＋ 0 1 1 0 0 1 1 0 ……调整 1 0 1 0 1 0 1 1 1 进位 例： 10001000(BCD)－ 01101001(BCD)= 00011001(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 － 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 － 0 1 1 0 ……调整 0 0 0 1 1 0 0 1 三、 带符号二进制数的运算 1.5 几个重要的数字逻辑电路编码器译码器计数器微机自动工作的条件程序指令顺序存放自动跟踪指令执行1.6 微机基本结构微机结构各部分组成连接方式1、以CPU为中心的双总线结构；2、以内存为中心的双总线结构；3、单总线结构CPU结构管脚特点 1、多功能；2、分时复用内部结构 1、控制; 2、运算; 3、寄存器; 4、地址程序计数器堆栈定义 1、定义；2、管理；3、堆栈形式
上传时间： 2013-10-17
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基于半导体集成技术的突飞猛进的发展各种类型的单片机正日新月异的涌向市场为单片机技术的应用人员提供了极大的方便INTEL公司在MCS48系列的基础上推出高性能的MCS51系列八位单片机而今三十二位单片机又以其强大的片内功能提供给应用者无论是那一种位数的单片机也无论是那一种系列的单片机都为新产品的开发应用系统的研制智能控制器的研究高新技术的应用创造了极其有力的硬件环境当前可以说由于世界各生产厂家生产通用型以及衍生出的五花八门的系列及型号的单片机使其单片机技术的应用已达到了无孔不入的地步当初面向工业控制功能的单片机现已远远超出了原设计者的想像然而占全球单片机销量60%65%左右的八位单片机仍是当前应用的主流就国内应用实践而言使用单片机数量最大的是八位单片机应用范围最广的是八位单片机八位单片机仍具有时代的魅力INTEL公司推出的高性能MCS51系列八位单片机一投入市场里很快被使用者所欢迎随着时间的推移世界各生产单片机的公司看好MCS51系列八位单片机的强劲趋势在八位单片机的设计上纷纷向51系列八位单片机内核靠拢PHILIPS公司首先购买了8051内核的使用权并在此基础上增加具有自身特点的I2C总线PHILIPS公司并推出一系列高性能具有快闪存储器的标准的80C51派生型八位机单片机很方便的多次在线编程为用户带来极大方便ATMEL公司通过技术交换取得了80C31内核的使用权生产出AT89C系列单片机SIEMENS公司SABC5系列八位单片机C500CPU与80C51完全兼容台湾WINBOND公司生产的W78系列八位单片机南韩LG半导体公司生产GMS90/97系列八位单片机也都与标准的8051兼容由北京集成电路设计中心设计的BT/AT89C51也与MCS51系列八位单片机在指令系统和引脚上完全兼容总部位于美国德克萨斯州的美国Cygnal公司是1999年3月成立的一家新兴的半导体公司公司专业从事混合信号片上系统单片机的设计与制造公司看好了八位单片机的市场前景至目前更新了原51单片机结构设计了具有自主产权的CIP-51内核使得51单片机焕发了新的生命力其运行速度高达每秒25MIPS现已设计并为市场提供了29个品种的C8051F系列片上系统单片机预计今年年内还将完成20多个新的片上系统单片机的设计经过3年的稳步发展已成长为半导体业界一颗耀眼的新星Cygnal C8051F系列单片机由沈阳新华龙电子有限公司于2001年引进中国大陆并于11月2001嵌入式系统及单片机国际学术交流会暨产品展示会上首次亮相受到与会者的极大关注
上传时间： 2013-10-09
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EDA技术实用教程课后答案———潘松版(第三版)
上传时间： 2013-10-23
上传用户：zhaoq123
基于Message-Passing Interface （ MPI）的编程环境，以PML （Perfectly Matched Layer）为吸收边界条件，讨论了时域有限差分法FDTD的三维并行运算情况。通过一定的数值计算，定量地给出了MPI下FDTD并行算法中的网格数、进程数、分割方式三者之间的关系以及对计算效率的影响。
上传时间： 2013-11-05
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二次谐波回旋管所需磁场仅为基模的一半，极大地降低了对工作磁场的要求。基于回旋管线性和自洽非线性理论设计了一只0.5 THz回旋管，采用TE56模为工作模式，分析了多项关键参数对注波互作用效率的影响，当其工作电压为49 kV，工作电流为5 A，工作磁场为时9.94 T，效率为22.52%，输出功率可达55 kW。
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第三代移动通信(3G)发展和基础介绍
上传时间： 2013-10-30
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“CIOT 2013第三届华东国际物联网展览会”是国际物联网厂商产品快速拓展中国市场的跳板，是国内物联网软件生产企业、商家拓展业务的第一交易平台。被业界誉为中国物联网行业的旗舰展会！
上传时间： 2013-11-22
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三菱plc用通讯电缆说明
上传时间： 2014-03-09
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