基于modbus協(xié)議的模擬溫度采集器

1、信息與控制工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)信控學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)基于Modbus協(xié)議的模擬溫度采集器學(xué)生學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 職 稱(chēng)： 起止日期：2015.3.162015.4.3吉林化工學(xué)院Jilin Institute of Chemical Technology專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一設(shè)計(jì)題目：基于Modbus協(xié)議的模擬溫度采集器二設(shè)計(jì)目的1熟悉Keli uVision開(kāi)發(fā)軟件 及Altium Designer電路設(shè)計(jì)軟件的使用；2. 掌握C8051F410單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)及C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法，并了解Modbus協(xié)議；3. 掌握基于C8051F410單片機(jī)與AD590構(gòu)成的

2、基于Modbus協(xié)議的模擬溫度采集器的電路設(shè)計(jì)方法；4. 掌握基于C8051F410單片機(jī)的基于Modbus協(xié)議的模擬溫度采集器的編程方法。三設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1. 學(xué)習(xí)C8051F410單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)及程序開(kāi)發(fā)。2.設(shè)計(jì)基于Modbus協(xié)議的模擬溫度采集器的電路原理圖，并應(yīng)用Altium Designer畫(huà)出其電路原理圖。3. 完成基于Modbus協(xié)議的模擬溫度采集器電路的焊裝和硬件調(diào)試。4. 編寫(xiě)完整的實(shí)驗(yàn)程序，進(jìn)行整機(jī)調(diào)試。5. 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。四設(shè)計(jì)時(shí)間及進(jìn)度安排設(shè)計(jì)時(shí)間共三周（2007.12.102007.12.28）,具體安排如下表：周安排設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容設(shè)計(jì)時(shí)間第一周1.學(xué)習(xí)C8051

3、F410單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)及程序開(kāi)發(fā)；2設(shè)計(jì)基于Modbus協(xié)議的模擬溫度采集器電路，并應(yīng)用Altium Designer畫(huà)出其電路原理圖。 2015.3.162015.3.22第二周1.完成基于Modbus協(xié)議的模擬溫度采集器電路的焊裝和硬件調(diào)試；2.編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)程序。2015.3.232015.3.29第三周1整機(jī)調(diào)試；2撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；3.答辯2撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。3答辯。2015.3.302015.4.3五指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及學(xué)生成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):年 月 日成績(jī)指導(dǎo)教師(簽字):I摘 要溫度是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要參數(shù)，在生產(chǎn)過(guò)程中常需對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè)盒監(jiān)控，特別是在電力、化工等大型自動(dòng)化企業(yè)的生產(chǎn)

4、過(guò)程中往往需要監(jiān)視和測(cè)量幾十個(gè)溫度參數(shù)。在某些特殊的生產(chǎn)場(chǎng)合（比如印染和煉油），溫度參數(shù)測(cè)量和控制的精度直接影響后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量。本文介紹一種基于Modbus協(xié)議的溫度采集模塊的設(shè)計(jì)方法。AD590溫度傳感器隨溫度的變化而產(chǎn)生不同的電阻信號(hào)，電阻信號(hào)經(jīng)過(guò)恒定電流變成模擬電壓信號(hào)，單片機(jī)內(nèi)部多路模擬開(kāi)關(guān)電路對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采集，A/D轉(zhuǎn)換模塊對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，把轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)按照順序分別送入單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)RS485現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的掛接。單片機(jī)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)能夠把溫度值以Modbus協(xié)議的形式發(fā)送給PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)了工控計(jì)算機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)集中管理。關(guān)鍵字： Modbus協(xié)議；A/D轉(zhuǎn)換

5、器；AD590溫度傳感器I目錄專(zhuān)業(yè)綜合設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)I1 概 述12 整體設(shè)計(jì)思路及原理23 硬件設(shè)計(jì)33.1供電電源模塊33.2單片機(jī)最小系統(tǒng)及其接口電路模塊33.3 RS485通訊模塊43-3RS485通訊模塊53.4 AD590測(cè)溫模塊54 軟件設(shè)計(jì)84.1 Modbus協(xié)議84.2 系統(tǒng)初始化95 Keil的使用10結(jié) 論15參考文獻(xiàn)16附錄1 系統(tǒng)電路圖17附錄2 焊接電路板過(guò)程18III1 概 述課程設(shè)計(jì)是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行的一次綜合性專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)訓(xùn)練。通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生獲得以下幾方面能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）奠定基礎(chǔ)。1進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)一門(mén)或幾門(mén)相關(guān)專(zhuān)

6、業(yè)課（或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課）理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文獻(xiàn)查閱、報(bào)告撰寫(xiě)等基本技能；2培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力及獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力；3培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、創(chuàng)新意識(shí)、嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。4.培養(yǎng)學(xué)生與老師合作的能力，學(xué)生通過(guò)向指導(dǎo)老師提問(wèn)獲取一些專(zhuān)業(yè)信息，為畢業(yè)以后所從事的研究方向奠定一定的基礎(chǔ)。5.培養(yǎng)學(xué)生的意志力，三周的實(shí)習(xí)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)也是相當(dāng)長(zhǎng)的一段經(jīng)歷，如何靜下心來(lái)踏實(shí)學(xué)習(xí)老師所要求記憶自己想要掌握的知識(shí)，對(duì)大多數(shù)同學(xué)來(lái)說(shuō)也是一種考驗(yàn)。6培養(yǎng)學(xué)生的抗壓能力，在實(shí)習(xí)期的最后，我們每個(gè)人都需要進(jìn)行個(gè)人與老師單獨(dú)答辯，是否能把自己所掌握的知識(shí)說(shuō)出來(lái)

7、，讓專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員聽(tīng)明白也是一種能力的表現(xiàn)。7培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)認(rèn)同感，一個(gè)團(tuán)隊(duì)如果想要合作愉快，必須有明確的分工和各自的要求及細(xì)則，如果人人都有這種認(rèn)同感，那么這次實(shí)習(xí)變?yōu)槲覀円院笞哌M(jìn)工作崗位提供了一些經(jīng)驗(yàn)。8.培養(yǎng)學(xué)生的執(zhí)行能力，僅僅三周的時(shí)間如果能把課題所涉及的內(nèi)容完美地呈現(xiàn)來(lái)，每個(gè)組員必須各盡其責(zé)，同時(shí)也培養(yǎng)了助長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)能力。2 整體設(shè)計(jì)思路及原理作為數(shù)字檢測(cè)儀表它的主要功能是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)CPU的處理和運(yùn)算，最后通過(guò)顯示器進(jìn)行顯示，完成相應(yīng)的處理功能。因此，它的設(shè)計(jì)原理及流程如下圖所示：供 系統(tǒng)電源單片機(jī)小系統(tǒng)D/A上位機(jī)顯示傳感器信號(hào)調(diào)理電路3 硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的

8、電路主要由電源模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)及其接口電路模塊、AD590溫度傳感器模塊、485通訊模塊。具體電路和工作原理下面一一介紹。3.1供電電源模塊電子技術(shù)課程中所介紹的直流穩(wěn)壓電源一般是線(xiàn)性穩(wěn)壓電源, 它的特點(diǎn)是起電壓調(diào)整功能的器始終工作在線(xiàn)性放大區(qū)，由50Hz工頻變壓器、整流器、濾波器和串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓器組成。它的基本工作原理為：工頻交流電源經(jīng)過(guò)變壓器降壓、 整流、濾波后成為一穩(wěn)定的直流電。圖中其余部分是起電壓調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓作用的控制部分。電源接上負(fù)載后，通過(guò)采樣電路獲得輸出電壓，將此輸出電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。如果輸出電壓小于基準(zhǔn)電壓，則將誤差值經(jīng)過(guò)放大電路放大后送入調(diào)節(jié)器的輸入端，通過(guò)調(diào)節(jié)器調(diào)

9、節(jié)使輸出電壓增加，直到與基準(zhǔn)值相等；如果輸出電壓大于基準(zhǔn)電壓，則通過(guò)調(diào)節(jié)器使輸出減小。這種穩(wěn)壓電源具有優(yōu)良的紋波及動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。本設(shè)計(jì)采用固定集成輸出集成穩(wěn)壓電路，它主要由變壓器（雙9V，5W）、集成整流橋、集成穩(wěn)壓器LM7805（+5V）、LM431（2.5V）構(gòu)成。電路圖如下：3-1 穩(wěn)壓供電電源3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)及其接口電路模塊單片機(jī)最小系統(tǒng)是單片機(jī)能正常工作的條件。它主要由時(shí)鐘電路、復(fù)位電路構(gòu)成。具體接法請(qǐng)觀察各個(gè)端口的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。C8051F410 內(nèi)部有兩個(gè)12 位的電流模式數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（IDAC）。由于12位D/A精度不夠，故需要擴(kuò)展成15位D/A。從鍵盤(pán)輸入溫度數(shù)值，查表得其對(duì)

10、應(yīng)的電壓值。故可算出IDAC對(duì)應(yīng)的的輸出電流值。具體電路見(jiàn)下圖： 3-2單片機(jī)最小系統(tǒng)及接口電路3.3 RS485通訊模塊特點(diǎn)： 1. RS-485的電氣特性：采用差分信號(hào)負(fù)邏輯，邏輯"1”以?xún)删€(xiàn)間的電壓差為+(26)V表示；邏輯"0"以?xún)删€(xiàn)間的電壓差為-(26)V表示。接口信號(hào)電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接。2. RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。3. RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分,接收器的組合，抗共模干擾能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。4. RS-485最大的通信距離

11、約為1219m，最大傳輸速率為10Mbps，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100KbpS的傳輸速率下，才可以達(dá)到最大的通信距離，如果需傳輸更長(zhǎng)的距離，需要加485中繼器。RS-485總線(xiàn)一般最大支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果使用特制的485芯片，可以達(dá)到128個(gè)或者256個(gè)節(jié)點(diǎn)，最大的可以支持到400個(gè)節(jié)點(diǎn)。3-3RS485通訊模塊3.4 AD590測(cè)溫模塊AD590是美國(guó)ANALOG DEVICES公司的單片集成兩端感溫電流源，其輸出電流與絕對(duì)溫度成比例。在4 V至30 V電源電壓范圍內(nèi)，該器件可充當(dāng)一個(gè)高阻抗、恒流調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)系數(shù)為1 µA/K。片內(nèi)薄膜電阻經(jīng)過(guò)激光調(diào)整，可用于校準(zhǔn)器件，使該

12、器件在298.2K (25°C)時(shí)輸出298.2 µA電流。AD590適用于150°C以下、目前采用傳統(tǒng)電氣溫度傳感器的任何溫度檢測(cè)應(yīng)用。低成本的單芯片集成電路及無(wú)需支持電路的特點(diǎn)，使它成為許多溫度測(cè)量應(yīng)用的一種很有吸引力的備選方案。應(yīng)用AD590時(shí)，無(wú)需線(xiàn)性化電路、精密電壓放大器、電阻測(cè)量電路和冷結(jié)補(bǔ)償。除溫度測(cè)量外，還可用于分立器件的溫度補(bǔ)償或校正、與絕對(duì)溫度成比例的偏置、流速測(cè)量、液位檢測(cè)以及風(fēng)速測(cè)定等。AD590可以裸片形式提供，適合受保護(hù)環(huán)境下的混合電路和快速溫度測(cè)量。AD590特別適合遠(yuǎn)程檢測(cè)應(yīng)用。它提供高阻抗電流輸出，對(duì)長(zhǎng)線(xiàn)路上的壓降不敏感。任何絕緣

13、良好的雙絞線(xiàn)都適用，與接收電路的距離可達(dá)到數(shù)百英尺。這種輸出特性還便于AD590實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用，輸出電流可以通過(guò)一個(gè)CMOS多路復(fù)用器切換，或者電源電壓可以通過(guò)一個(gè)邏輯門(mén)輸出切換。它的主要特性如下： 1、流過(guò)器件的電流（mA）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開(kāi)爾文）度數(shù)，即：mA/K式中： 流過(guò)器件（AD590）的電流，單位為mA； T熱力學(xué)溫度，單位為K。 2、AD590的測(cè)溫范圍為-55+150。 3、AD590的電源電壓范圍為4V30V。電源電壓可在4V6V范圍變化，電流 變化1mA，相當(dāng)于溫度變化1K。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會(huì)被損壞。 4、輸出電

14、阻為710MW。 5、精度高。AD590共有I、J、K、L、M五檔，其中M檔精度最高，在-55+150范圍內(nèi)，非線(xiàn)性誤差為±0.3。 AD590溫度感測(cè)器是一種已經(jīng)IC化的溫度感測(cè)器,它會(huì)將溫度轉(zhuǎn)換為電流,在8051的各種課本中?？吹剿?相當(dāng)常用到。 其規(guī)格如下： 溫度每增加1,它會(huì)增加1A輸出電流。 可量測(cè)范圍-55至150。 供應(yīng)電壓范圍+4V至30V。 AD590的接腳圖及零件符號(hào)如下圖所示： AD590的輸出電流值說(shuō)明如下： 其輸出電流是以絕對(duì)溫度零度(-273)為基準(zhǔn),每增加1,它會(huì)增加1A輸出電流,因此在室溫25時(shí),其輸出電流Io=(273+25)=298A。 Vo的值為

15、Io乘上10K,以室溫25而言,輸出值為2.98V(10K×298A)。 量測(cè)Vo時(shí),不可分出任何電流,否則量測(cè)值會(huì)不準(zhǔn)。 電路分析 AD590的輸出電流I=(273+T)A(T為攝氏溫度),因此量測(cè)的電壓V為(273+T)A ×10K= (2.73+T/100)V。為了將電壓量測(cè)出來(lái)又需使輸出電流I不分流出來(lái),我們使用電壓追隨器其輸出電壓V2等于輸入電壓V。 由于一般電源供應(yīng)較多零件之后,電源是帶雜訊的,因此我們使用齊納二極體作為穩(wěn)壓零件,再利用可變電阻分壓,其輸出電壓V1需調(diào)整至2.73V。 接下來(lái)我們使用差動(dòng)放大器其輸出Vo為 (100K/10K)×(V2-

16、V1)=T/10V。如果現(xiàn)在為攝氏28度,輸出電壓為2.8V。 3-4 AD590測(cè)溫模塊4 軟件設(shè)計(jì) 4.1 Modbus協(xié)議Modbus是由Modicon（現(xiàn)為施耐德電氣公司的一個(gè)品牌）在1979年發(fā)明的，是全球第一個(gè)真正用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的總線(xiàn)協(xié)議。ModBus網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)工業(yè)通信系統(tǒng)，由帶智能終端的可編程序控制器和計(jì)算機(jī)通過(guò)公用線(xiàn)路或局部專(zhuān)用線(xiàn)路連接而成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)既包括硬件、亦包括軟件。它可應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)采集和過(guò)程監(jiān)控。ModBus網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)主機(jī)，所有通信都由他發(fā)出。網(wǎng)絡(luò)可支持247個(gè)之多的遠(yuǎn)程從屬控制器，但實(shí)際所支持的從機(jī)數(shù)要由所用通信設(shè)備決定。采用這個(gè)系統(tǒng)，各PC可以和中心主機(jī)交換信息

17、而不影響各PC執(zhí)行本身的控制任務(wù)。Modbus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語(yǔ)言。通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過(guò)何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。它描述了一控制器請(qǐng)求訪(fǎng)問(wèn)其它設(shè)備的過(guò)程，如何回應(yīng)來(lái)自其它設(shè)備的請(qǐng)求，以及怎樣偵測(cè)錯(cuò)誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。當(dāng)在一Modbus網(wǎng)絡(luò)上通信時(shí)，此協(xié)議決定了每個(gè)控制器須要知道它們的設(shè)備地址，識(shí)別按地址發(fā)來(lái)的消息，決定要產(chǎn)生何種行動(dòng)。如果需要回應(yīng)，控制

18、器將生成反饋信息并用Modbus協(xié)議發(fā)出。在其它網(wǎng)絡(luò)上，包含了Modbus協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此網(wǎng)絡(luò)上使用的幀或包結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換也擴(kuò)展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)解決節(jié)地址、路由路徑及錯(cuò)誤檢測(cè)的方法。此協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設(shè)備。許多工業(yè)設(shè)備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Modbus協(xié)議作為他們之間的通訊標(biāo)準(zhǔn)。Modbus具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)放，用戶(hù)可以免費(fèi)、放心地使用Modbus協(xié)議，不需要交納許可證費(fèi)，也不會(huì)侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前，支持Modbus的廠(chǎng)家超過(guò)400家，支持Modbus的產(chǎn)品超過(guò)600種。（2）Modbus可以支持多種電氣接口，如R

19、S-232、RS-485等，還可以在各種介質(zhì)上傳送，如雙絞線(xiàn)、光纖、無(wú)線(xiàn)等。（3）Modbus的幀格式簡(jiǎn)單、緊湊，通俗易懂。用戶(hù)使用容易，廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單。4.2 系統(tǒng)初始化主控芯片采用C8051F410 MCU，其指令周期為1至2個(gè)時(shí)鐘周期，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為24.5MHZ，由于C語(yǔ)言易于移植，且語(yǔ)法簡(jiǎn)潔，本系統(tǒng)采用C語(yǔ)言編寫(xiě)，系統(tǒng)程序流程圖如圖6所示4-1 流程圖C8051F410單片機(jī)是一款混合信號(hào)的處理器，內(nèi)部集成AD、DA、晶振、SPI、比較器等片上資源，3組P口重的每個(gè)端口引腳都可以被定義為通用I/O(GPIO)或模擬輸入/輸出。所以在系統(tǒng)上電后為了使系統(tǒng)能夠正確運(yùn)行，必須對(duì)相應(yīng)的寄存器做

20、必要的配置；之后，還要對(duì)LCD顯示部分進(jìn)行相應(yīng)的初始化后才能夠正確顯示，所有這些的初始化工作都在系統(tǒng)初始化中完成。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)初始化后，系統(tǒng)進(jìn)入循環(huán)掃描的狀態(tài)中，系統(tǒng)要不斷地對(duì)按鍵輸入進(jìn)行測(cè)量，利用單片機(jī)的DA轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為模擬量， 然后在液晶上顯示出來(lái)。5 Keil的使用 Keil是眾多單片機(jī)愛(ài)應(yīng)用開(kāi)發(fā)軟件中優(yōu)秀的軟件之一，它支持眾多不同公司的MCS51架構(gòu)的芯片，它集編輯、編譯、仿真等于一體，同時(shí)還支持PLM、匯編和C語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)，它的界面和常用的微軟VC+的界面相似，界面友好，易學(xué)易用，在調(diào)程序，軟件仿真方面也有很強(qiáng)大的功能。1.點(diǎn)擊桌面上的Keil uVision3圖標(biāo)，出現(xiàn)啟動(dòng)畫(huà)面：

21、2.新建一個(gè)工程，點(diǎn)擊“project - New Project”新建3. 在對(duì)話(huà)框，選擇 “硬件設(shè)計(jì)Modbus”文件夾下，給這個(gè)工程取個(gè)名“模擬溫度采集器”后保存。4.在彈出的對(duì)話(huà)框中選擇 CPU 廠(chǎng)商及型號(hào), 并選中“Silicon Laboratories”下的C8051F410。5.新建一個(gè) C51 文件 , 單擊左上角的 New File 如下圖所示 :6. 在下面空白區(qū)別寫(xiě)入或復(fù)制一個(gè)完整的程序，然后保存。如果想用匯編語(yǔ)言，要帶后綴名一定是“test . asm”,如果是C語(yǔ)言，則是“test . c”： 7.保存好后把此文件加入到工程中方法如下 : 用鼠標(biāo)在 Source G

22、roup1 上單擊右鍵 , 然后再單擊 Add Files to Group Source Group 1'。8.選擇要加入的文件 , 找到 萬(wàn)年歷.C 后 , 單擊 Add, 然后單擊 Close9.在編輯框里輸入代碼。10.到此我們完成了工程項(xiàng)目的建立以及文件加入工程 , 現(xiàn)在我們開(kāi)始編譯工程。我們先單擊編譯, 如果在錯(cuò)誤與警告處看到 0 Error(s) 表示編譯通過(guò).11.生成 .hex 燒寫(xiě)文件,先單擊Options for Target,如圖; 在下圖中,我們單擊 Output, 選中 Create HEX F。再單擊“確定”。結(jié) 論硬件課程設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)階段一次非常重要的理論

23、與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次基于Bodbus協(xié)議的模擬溫度采集器的設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我綜合運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高了我查閱文獻(xiàn)資料、電腦制圖等其他能力水平。而且通過(guò)對(duì)整體設(shè)計(jì)思路的掌控，對(duì)局部器件的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)程序的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，并且意志力、抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行硬件課程設(shè)計(jì)的目的所在。通過(guò)此次實(shí)習(xí)，讓我們脫離了書(shū)本，讓硬件和軟件結(jié)合在一起，而不僅僅是紙上談兵，增強(qiáng)了我們的動(dòng)手能力，為以后找工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此次實(shí)習(xí)還認(rèn)識(shí)了很多在書(shū)本上見(jiàn)識(shí)不到的器件，拓

24、寬了我們的視野，拓展了我們的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，鞏固了我們?cè)跁?shū)本上學(xué)習(xí)到的書(shū)面知識(shí)，讓書(shū)本不再枯燥，讓我們對(duì)這個(gè)專(zhuān)業(yè)更加有興趣，讓我們能用愉快的心態(tài)去學(xué)習(xí)和鉆研這個(gè)專(zhuān)業(yè)。此次設(shè)計(jì)主要應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)。使用AD590溫度傳感器采集溫度并通過(guò)數(shù)碼管顯示。電路經(jīng)過(guò)多次改正測(cè)試最后達(dá)到理想效果，使用單片機(jī)編寫(xiě)程序通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)，隨溫度的不同數(shù)碼管顯示相應(yīng)數(shù)值。同時(shí)溫度顯示非常清晰，該系統(tǒng)抗干擾能力好，價(jià)格低廉。這樣，不僅降低了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本，而且通過(guò)單片機(jī)的時(shí)鐘電路提高了系統(tǒng)的精度。在0到100誤差正負(fù)為0.1。該系統(tǒng)主要依靠單片機(jī)技術(shù)，單片機(jī)技術(shù)是設(shè)計(jì)的最主要的部分，它的使用明顯提高了系統(tǒng)的靠性。在調(diào)試過(guò)程

25、中，我感觸頗多，電路的基本結(jié)構(gòu)和所需硬件焊接部分都已經(jīng)大工告成，信心滿(mǎn)滿(mǎn)地用設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行調(diào)試，一直不出結(jié)果，對(duì)于一個(gè)剛剛接觸硬件的我來(lái)說(shuō)檢查電路是最頭疼的事，沒(méi)有辦法，應(yīng)用老師說(shuō)過(guò)的一句話(huà)，“沒(méi)病不死人”，我用萬(wàn)用表檢查電路的通斷，配置電阻的大小是否正確，三極管的基極、集電極、發(fā)射極所接與自己繪制的電路圖是否一致等等，最后終于找到是因?yàn)楦綦x的地和電源接法混淆，導(dǎo)致電路不能正常工作。在最后精準(zhǔn)測(cè)溫階段，這時(shí)硬件電路已經(jīng)沒(méi)有問(wèn)題，只能從所編程序的算法上下功夫找出為什么溫度產(chǎn)生漂移而不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最后在老師的提醒下得知是溫度采集器AD590下接電阻阻值的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)計(jì)算在程序中填入計(jì)算值，溫度顯

26、示正常，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這時(shí)是最開(kāi)心的。 最后，謝謝老師在這三周里給予我們的關(guān)心，同時(shí)感謝老師三天中所教授的拓展知識(shí)和工程應(yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn)，讓我們體會(huì)到了組態(tài)軟件功能之強(qiáng)大、英語(yǔ)在使用軟中的重要性、當(dāng)代最常用的主從機(jī)校驗(yàn)方式等等，通過(guò)此次硬件設(shè)計(jì)的鍛煉與老師的指導(dǎo)，我對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的畏懼感不是那么強(qiáng)烈啦，這是老師和我一起學(xué)習(xí)的結(jié)果，我很享受這次與老師同學(xué)一起學(xué)習(xí)的過(guò)程。參考文獻(xiàn)1 吳金戌，沈慶陽(yáng)8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用，北京：清華大學(xué)出版社，2003.12，26382 何立民單片機(jī)應(yīng)用文集，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1991，53723 公茂法單片機(jī)人機(jī)接口實(shí)例集，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1

27、998.2，32594 何立明單片機(jī)高級(jí)教程應(yīng)用與設(shè)計(jì)，北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2000.4，1491735 李廣弟，朱月秀單片機(jī)基礎(chǔ)，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001.8，36856 樓然苗，李光飛MCS51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例，北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2001.3，75837 李華單片機(jī)原理與接口技術(shù)，北京：清華大學(xué)出版社，33808 李軍.51系列單片機(jī)高級(jí)實(shí)例開(kāi)發(fā)指南M.上海:北京航空航天大學(xué)出版社,2004.10-15.9 凌玉華.單片機(jī)原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)M.長(zhǎng)沙:中南大學(xué)出版社,2004.10-19.10 楊將新,李華軍,劉到駿等.單片機(jī)程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用（從基礎(chǔ)到實(shí)踐

28、）M.電子工業(yè)出版社，2006.11-21附錄1 系統(tǒng)電路圖附錄2 焊接電路板過(guò)程小組成員焊接電路板電路板布局圖電路板走線(xiàn)圖附錄3 實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)程序/*程序名稱(chēng)：ADC0.c；-程序功能：C8051F410A/D轉(zhuǎn)換測(cè)試；*/-/ C51頭文件/-#include <c8051f410.h> / 包含c8051f410單片機(jī)特殊寄存器#include <intrins.h> / 包含指示編譯器產(chǎn)生嵌入原有代碼的程序的原型/-/ 宏定義/-#defineSYSCLK 1531250 unsigned int result1;float voltage,current;floa

29、t temp;union tempXfloat tempf;unsigned char tempc4;realtemp;unsigned char xdata rd0_dat48,td0_dat48;/UART0接收計(jì)數(shù)、站號(hào) unsigned char idata rd0_cont,zhhao=3;sbit LED=P25;/ Genera6+ted Initialization File /#include "C8051F410.h"/ Peripheral specific initialization functions,/ Called from the Init

30、_Device() functionvoid PCA_Init() PCA0MD &= 0x40; PCA0MD = 0x00; void Oscillator_Init() OSCICN = 0x87;void UART_Init() SCON0 = 0x10;void Timer_Init() TCON = 0x40; TMOD = 0x21; CKCON = 0x04; TL0 = 0x8F; TH0 = 0x8E;TL1 = 0x96; TH1 = 0x96;void ADC_Init() ADC0CN = 0x00; / ADC0 disabled, burst-mode d

31、isabled, / conversion triggered on TMR2 overflow ADC0TK = 0xF8; / Pre-tracking mode enabled, keep / default timing settings ADC0CF = 0x00; / Repeat count = 1 ADC0CF |= (SYSCLK/3000000)-1)<<3; / Set SAR clock to 3MHz AD0EN = 1;void Voltage_Reference_Init() REF0CN = 0x13;void Port_IO_Init() P0MD

32、IN = 0xFB; P1MDIN = 0xFB; P2MDOUT = 0x20; P0SKIP = 0x04; P1SKIP = 0x04; XBR0 = 0x01; XBR1 = 0x40;/ Initialization function for device,/ Call Init_Device() from your main programvoid Init_Device(void) PCA_Init();Oscillator_Init();Timer_Init();UART_Init(); ADC_Init(); Voltage_Reference_Init(); Port_IO

33、_Init();unsigned int AD_Convert(unsigned char channel)unsigned int idata ad_value = 0;ADC0MX = channel;AD0BUSY = 1; / 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換while(ADC0CN&0x20)=0); / 轉(zhuǎn)換沒(méi)有完成則等待ADC0CN = ADC0CN&0xDF; / 清0轉(zhuǎn)換完成中斷標(biāo)志ad_value = (ad_value|ADC0H&0X0F)<<8|ADC0L;return ad_value;/-/函數(shù)說(shuō)明/ 計(jì)算發(fā)送數(shù)據(jù)幀的CRC校驗(yàn)碼,共2個(gè)字節(jié)/函數(shù)返回

34、/ 2個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)碼/-unsigned int CRC_Send_UART0(unsigned char buf,unsigned char len)unsigned int idata b=65535,c=40961,l;unsigned char idata i,j,k;for(i=0;i<len;i+)l=b;l=l>>8;l=l<<8;k=b;k=kbufi;b=l+k;for(j=0;j<8;j+)k=b;k=k<<7;k=k>>7;b=b>>1;if(k=1)b=bc; return b;unsigned char CRC_Recv_UART0(unsigned char buf,unsigned char len)unsigned int idata b=65535,c=40961,l;unsigned char idata i,j,k;for(i=0;i<len;i+)l=b;l=l>>8;l=l<<8;k=b;k=kbufi;b=l+k;for(j=0;j<8;j+)k=b