《基于單片機的多點無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計》9100字（論文）

基于單片機的多點無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計摘要對于溫度的監(jiān)控，在現(xiàn)在各種領(lǐng)域、各種工作中，都起著關(guān)鍵的作用。隨著科學技術(shù)的不斷進步，電子信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，有效的進行溫度采集于監(jiān)控的技術(shù)也在不斷的提高，單片機技術(shù)、傳感器技術(shù)也應用在了溫度監(jiān)控技術(shù)之中。本系統(tǒng)設(shè)計利用了傳感器與單片機的優(yōu)點，將DS18B20數(shù)字傳感器與AT89C52單片機相結(jié)合，設(shè)計了此多點無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)分為上機位與下機位兩個部分，硬件部分劃分為六大模塊。根據(jù)生活中紅葡萄酒最佳儲存溫度將安全溫度范圍設(shè)置在10℃值至15℃之間。下機位對外部的溫度數(shù)據(jù)進行采集并將數(shù)據(jù)顯示在液晶屏幕上，超過15℃或者低于10℃就會啟動蜂鳴器報警，同時還會啟動繼電器控制溫度使其降溫或者升溫。下機位通過與RS232接口連接，再將藍牙設(shè)備與RS232連接，便可通過藍牙將數(shù)據(jù)無線傳輸給上機位。上機位采用通用的PC機。本課題將從單片機、傳感器的選取，硬件電路的設(shè)計，軟件程序的設(shè)計，系統(tǒng)仿真等多個方面對多點無線溫度監(jiān)控系通進行詳細的介紹。關(guān)鍵詞：單片機；傳感器；多點溫度測量；無線通訊目錄TOC\o"1-3"\h\u11一、緒論 一、緒論在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的途徑與手段，是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的主要環(huán)節(jié)。隨著傳感器的不斷進步與發(fā)展，讓物體有了觸覺，味覺，嗅覺等感官，讓物體“漸漸變得活了起來”。傳感器早已滲透到諸多領(lǐng)域，幾乎每一個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。溫度傳感器是能夠感受溫度并且將其轉(zhuǎn)化為電信號輸出的傳感器。單片機是一種集成電路芯片，是集CPU,RAM,ROM,I/O接口和中斷系統(tǒng)，定時器等功能于一體的器件，廣泛應用于工業(yè)控制系統(tǒng)中，其具有體積小、質(zhì)量輕、價格便宜等優(yōu)點。無線通訊技術(shù)可以使設(shè)備不受環(huán)境因素的限制，不需要受走線的限制，具有一定的移動性，在移動狀態(tài)下可以通過無線連接進行通信，施工難度低，成本低等特點。同時，隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，相應的技術(shù)也在不斷變化，使得傳輸速率更高、更穩(wěn)定、更方便。無線通信設(shè)備將是未來的發(fā)展趨勢。故可利用單片機與傳感器技術(shù)相結(jié)合，采用主從分布式思想，上位機與下位機進行無線通訊傳輸數(shù)據(jù)，設(shè)計多點無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)。文中對部分功能以及實現(xiàn)過程進行了介紹。1.1課題研究的背景與主要目的溫度在我們的生產(chǎn)生活中，起著至關(guān)重要的作用。在包括計算機技術(shù)，精密機械，航空航天，冶煉，制藥，人工智能，農(nóng)業(yè)等很多領(lǐng)域，如果沒有對溫度的測量與監(jiān)控，則會產(chǎn)生難以估量的后果。于此同時，在科學技術(shù)包括信息技術(shù)匱乏的年代，對于溫度的監(jiān)控都是人工進行的。隨著時代的發(fā)展，傳感器技術(shù)的出現(xiàn)與應用代替了人工工作的方式，在很大程度上提高了效率的同時，又減少了不必要的失誤，保證了生產(chǎn)過程穩(wěn)定，精準，節(jié)約了人工成本，帶來了更大的經(jīng)濟利潤以及防止了設(shè)備的事故。傳感器處于研究對象與測試系統(tǒng)的接口位置，即檢測與控制系統(tǒng)之首。因此，傳感器成為感知，獲取與檢測信息的窗口，一切科學研究與自動化生產(chǎn)過程要獲取的信息，都要通過傳感器獲取并通過它轉(zhuǎn)化為容易傳輸與處理的電信號。所以，八十年代以來，世界各國都將傳感器技術(shù)列為重點發(fā)展的高技術(shù)，倍受重視。二十一世紀時人類全面進入信息電子化的時代，隨著人類探知和空間的拓展，使得人們需要獲得的自然信息的種類日益增加，需要信息傳遞的速度加快，信息處理能力增強，因此要求與此相對應的信息獲取技術(shù)即傳感器技術(shù)必需跟上信息化發(fā)展的需要。隨著無線技術(shù)的快速發(fā)展和日趨成熟，無線通信也發(fā)展到一定的階段，其發(fā)展的技術(shù)越來越成熟，所涉及的方向也越來越多，在我們的日常生活中也越來越重要，大量的工作、工程等開始采用無線技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集和通信。2003年，當美國《技術(shù)評論》雜志討論未來十大新興技術(shù)時，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)排名第一。可以預見，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是信息感知和采集的一場革命，是21世紀最重要的技術(shù)之一。無線傳輸網(wǎng)絡(luò)由低成本、低功耗、小體積的微電機系統(tǒng)和數(shù)字設(shè)備組成，并與各種類型的傳感器相結(jié)合?？梢?，傳感器技術(shù)和傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究對人類的發(fā)展具有重要意義。它迫切需要對傳統(tǒng)的應用程序開發(fā)進行更新和改進，需要設(shè)計良好的軟硬件系統(tǒng)，以使之可靠而耐用。本文設(shè)計的思路來自于生活中的紅葡萄酒儲存。對與紅葡萄酒而言，需要嚴格的溫度檢測與控制，其儲存的溫度需要在10℃到15℃之內(nèi)。所以本次多點無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)將安全溫度范圍設(shè)置在10℃到15℃之間。同時運用了主從分布式思想，下位機將AT89C52單片機與DS18B20溫度傳感器結(jié)合，上位機采用PC機，上位機與下位機通過藍牙進行無線數(shù)據(jù)通訊。下位機連接三個傳感器，上位機也可連接多個下位機。其中運用了模擬電路技術(shù)，數(shù)字電路技術(shù)，傳感器技術(shù)，微機原理與接口技術(shù)，自動控制原理等很多大學所學的知識，提高了對傳感器的認識與了解。1.2課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外對溫度控制技術(shù)的研究比較早，始于20世紀70年代。首先，采用模擬組合儀表采集現(xiàn)場信息，并進行指示、記錄和控制。20世紀80年代末，出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。目前，計算機數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的多因素集成控制系統(tǒng)已正式開發(fā)。當今世界溫度測控技術(shù)發(fā)展迅速，一些國家在自動化的基礎(chǔ)上向全自動化、無人化方向發(fā)展。我國對溫度測控技術(shù)的研究起步較晚，始于20世紀80年代。我國工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達國家溫度測控技術(shù)的基礎(chǔ)上，掌握了溫室微機控制技術(shù)，僅限于對單個環(huán)境溫度因素的控制。我國溫度監(jiān)測設(shè)備的計算機應用正從消化吸收、簡單應用階段向?qū)嵱镁C合應用階段發(fā)展。在技術(shù)上，以單片機控制的單參數(shù)閉環(huán)系統(tǒng)為主，沒有真正的多參數(shù)集成控制系統(tǒng)。與發(fā)達國家相比，差距很大。我國目前的溫度測控現(xiàn)狀與工廠水平相差甚遠，實際生產(chǎn)中還存在設(shè)備配套能力差、產(chǎn)業(yè)化水平低、環(huán)境控制水平落后、軟硬件資源不能共享、可靠性差等諸多問題。未來溫度控制系統(tǒng)的研究將向智能化、集成化方向發(fā)展，系統(tǒng)的性能指標將更加準確、穩(wěn)定、可靠。1.3研究內(nèi)容與研究方法1.3.1研究內(nèi)容本文的主要研究內(nèi)容如下：設(shè)計多點無線監(jiān)控系統(tǒng)。分為上位機與下位機兩部分組成。上位機采用PC機，下位機采用單片機與傳感器構(gòu)成。通過單片機與傳感器部分的方案論證，確定使用DS18B20溫度傳感器與AT89C52單片機。選擇好器件之后，進行硬件設(shè)計。下位機由溫度采集模塊、單片機控制模塊、報警模塊、溫度控制模塊、報警模塊與藍牙無線通訊模塊組成。分模塊介紹了各個模塊所用的器件、電路圖與模塊之間的接線。對單片機內(nèi)部的軟件流程進行了簡單的介紹。利用仿真軟件對設(shè)計好的系統(tǒng)進行仿真與調(diào)試。1.3.1研究方法本文的主要研究方法如下：通過翻閱大量的文獻與資料，了解課題的研究背景與目的，從而對單片機與傳感器有了更深層次的認識與理解。經(jīng)過翻閱資料之后，采用對元器件橫向與縱向比較的方法，使用不同的元器件進行對照、比較，最后將選擇好的元器件進行組合，完成系統(tǒng)設(shè)計。在進行硬件與軟件方面的設(shè)計時，采用從部分再到整體的方法。先對各個模塊進行設(shè)計，最后進行整合。再完成系統(tǒng)的軟件部分與硬件部分之后，對系統(tǒng)進行一個完整的仿真。這里使用了模型法，用軟件建立仿真模型，通過模型來研究原型。在每個模塊的硬件與軟件設(shè)計完成之后，對其進行經(jīng)驗的總結(jié)與歸納。從中不斷吸收經(jīng)驗，提高效率、降低錯誤率。系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1硬件部分選型2.1.1傳感器部分選型方案一：使用AD590作為傳感器。AD590是AD公司利用PN結(jié)構(gòu)正向電流與溫度的關(guān)系制成的電流輸出型兩端溫度傳感器，屬于熱敏器件。熱敏器件的靈敏度很高，工作溫度范圍寬，作為傳感器可測量的溫度范圍大。但是熱敏器件作為傳感器，元器件易老化，穩(wěn)定性較差等缺點。最重要的是，在系統(tǒng)設(shè)計中，采用AD590作為傳感器存在兩個缺點。首先，在測量溫度時，AD590只能連接一根導線，因此很難實現(xiàn)多點測量數(shù)據(jù)。其次，使用AD590需要將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，使系統(tǒng)機構(gòu)變得極其復雜，加大了系統(tǒng)實現(xiàn)的成本與難度。方案二：采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器。DS18B20是常見的數(shù)字溫度傳感器，其具有體積小，成本低，精確度高且抗干擾能力強的優(yōu)點。DS18B20在使用中不需要任何外圍元器件即可實現(xiàn)測溫。同時具有多點組網(wǎng)功能，在通過DS18B20與AT89C52構(gòu)成的溫度測量系統(tǒng)之中，多個DS18B20可以并聯(lián)在52單片機之上，輕松實現(xiàn)多點測量數(shù)據(jù)。對比與AD590傳感器，DS18B20可直接輸出數(shù)字信號，無需進行A/D轉(zhuǎn)換，只需要一個元器件，系統(tǒng)實現(xiàn)的成本較低，結(jié)構(gòu)也相對簡單。2.1.2控制部分選型方案一：采用傳統(tǒng)的AT89C51單片機作為主控主控系統(tǒng)。AT89C51單片機價格便宜、容易購買，降低了系統(tǒng)實現(xiàn)的成本。AT89C51的外圍電路相對簡單，方便我們硬件部分的設(shè)計。最后，其在工業(yè)領(lǐng)域的應用已經(jīng)相當成熟，資料豐富容易查閱，編程技術(shù)和外圍功能電路都非常成熟，方便我們軟件部分的設(shè)計。方案二：相比于AT89C51單片機，同為ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52單片機具有51單片機所具有的優(yōu)點。同時AT89C51的內(nèi)部RAM為128字節(jié)，AT89C52的內(nèi)部RAM為256字節(jié)，比51單片機高了128字節(jié)；AT89C51有4K字節(jié)的內(nèi)部閃存，AT89C52的內(nèi)部閃存增加一倍，達到8k字節(jié)。在本設(shè)計中，由于我們需要編寫更多的程序代碼，為防止4K字節(jié)的內(nèi)存空間不夠，我門選用了8k字節(jié)的AT89C52。最后AT89C52可以直接與DS18B20建立聯(lián)系，完成對多個DS18B20的控制。綜上所訴，下位機部分傳感器采用DS18B20，單片機采用AT89C52單片機，上位機部分采用PC機，基于此實現(xiàn)多點無線溫度控制系統(tǒng)。方案設(shè)計圖如下（圖2.1）圖2.1方案設(shè)計圖2.2總體設(shè)計思路在設(shè)計多點無線監(jiān)控系統(tǒng)之前，必須了解系統(tǒng)的各種功能。在設(shè)計過程中，除了使硬件電路簡潔外，還考慮到軟件不能過于復雜。只有這樣才能達到設(shè)計的實際要求。硬件支持軟件，軟件驅(qū)動硬件。本系統(tǒng)的總體思路如下：首先根據(jù)生活中紅葡萄酒的最佳儲存溫度，溫度安全范圍設(shè)置在10℃到15℃之內(nèi)。下機位的三個溫度傳感器DS18B20采集溫度數(shù)據(jù)，將溫度數(shù)據(jù)傳遞到AT89C52單片機中并做數(shù)據(jù)處理，如果溫度超過15度或者低于10度，則啟動蜂鳴器報警，同時啟動繼電器將進行制冷或者制熱，并通過LCD屏幕把所測量的溫度顯示出來。下機位的AT89C52單片機連接RS232接口，其與藍牙設(shè)備連接。開啟藍牙設(shè)備時，完成與上位機（PC機）的無線通訊，將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機。2.2.1系統(tǒng)總體接線圖本系統(tǒng)分別由溫度采集模塊、單片機控制模塊、溫度控制模塊、顯示模塊、報警模塊與藍牙無線串口模塊組成。系統(tǒng)總體接線圖如下圖2.2所示。圖2.2系統(tǒng)總體接線圖2.3溫度采集模塊通過第二部分傳感器方案論證，我們采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器作為下機位的溫度傳感器。美國DALLAS半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。其輸出的是數(shù)字信號，具有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強，精確度高的特點。如圖2.3所示，為DS18B20的硬件連接電路。DS18B20有三個腳管，其中GND引腳接地，VDD引腳接電源，DQ引腳與AT89C52單片機P2.3引腳相連，其中在和與52單片機相連的引腳之間接一個4.7K的電阻。硬件連接電路采用了外部電源供電方式，這種方式是DS18B20最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強，而且電路也比較簡單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點溫度監(jiān)控系統(tǒng)。圖2.3DS18B20的電路連接圖2.4單片機控制模塊根據(jù)第二章控制部分的方案論證，我們采用AT89C52單片機作為主控芯片。AT89C52芯片是由美國ATMEL公司高密度、非易性存儲技術(shù)生產(chǎn)的AT89系列單片機。其是一種低電壓、高性能、低能耗的8位CMOS單片微型計算機芯片，片內(nèi)含8K字節(jié)的可反復擦寫的FLASH只讀程序存儲器和256字節(jié)的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，兼容MCS-51指令系統(tǒng)，同時擁有通用8位CPU和閃存單元。AT89C52具有可靠性高、實時性好、速度快、系統(tǒng)掉電后重要數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息不回丟失，其性價比遠高于同類芯片。目前AT89C52芯片廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)之中。AT89C52單片機與時鐘電路（由晶體振蕩器Y1，匹配電容C2，C3構(gòu)成）、復位電路（由開關(guān)S1、電容C1、電阻R8構(gòu)成）組成單片機的最小系統(tǒng)。同時在單片機的P0口接排阻RESPACK-8排阻，共同構(gòu)成單片機控制模塊電路。其中時鐘電路選擇了12MHz的高穩(wěn)定無源晶體振蕩器。電容C1、C2起到頻率微調(diào)的作用，本電路選取的電容值為20pF。時鐘電路連接在AT89C52的片內(nèi)反向振蕩放大器的輸入端及內(nèi)部時鐘工作的輸入端XTAL1引腳與片內(nèi)反向振蕩放大器的輸出端XTAL2引腳。復位電路連接在AT89C52的RST引腳，電容取值為10uF，電阻取值為10K。上拉電阻接在AT89C52的P0口，本電路采用排阻，取值為10K。AT89C52單片機控制電路如下圖2.4所示。圖2.4AT89C52單片機的控制電路2.5顯示模塊我們采用LCD1602作為本系統(tǒng)的顯示屏幕。LCD1602是一種工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x02即32個字符。LCD1602液晶顯示原理LCD1602液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。在顯示模塊中，LCD1602的VSS引腳接正5V電源，VDD接地。V0引腳為液晶顯示器對比度調(diào)整端，本電路選擇連接一個10K的電阻，防止對比度過高。D0-D7引腳為8位雙向數(shù)據(jù)端，連接在AT89C52單片機的P0口。最后BA引腳接5V電源，BK引腳接地。顯示模塊電路圖如下圖2.5所示。圖2.5顯示模塊電路2.6報警模塊本系統(tǒng)的報警模塊由電阻，三級管和蜂鳴器構(gòu)成。蜂鳴器是通過電流使電磁線圈產(chǎn)生磁場從而驅(qū)動振動膜發(fā)出聲音。但是單片機所輸出的電流大小無法驅(qū)動蜂鳴器，因此在報警模塊中添加了電流放大電路。在報警模塊中，蜂鳴器正極接三極管，蜂鳴器負極接地。偏置電阻接在三極管的基極，取值為1K。報警模塊與AT89C52單片機的P3口INT0引腳相接。當單片機輸出為低電平時，三極管導通，此時蜂鳴器工作，發(fā)出聲音。報警模塊電路如下圖2.6所示。圖2.6報警模塊電路2.7溫度控制模塊電路設(shè)計本系統(tǒng)的溫度控制模塊分為制冷模塊與制熱模塊，分別由電阻、三極管、發(fā)光二極管、繼電器、制冷片或者制熱片組成。本模塊與報警模塊相同，添加了一個電流放大電路。在溫度控制模塊中，繼電器與制冷片或者制熱片相連接，同時與三極管相連接，三極管基極連接一個電阻。溫度控制模塊分別連接在AT89C52的P3口INT1引腳與T0引腳。當AT89C52單片機輸出位低電平時，此時三極管導通，繼電器工作，開關(guān)K1或K2下拉，啟動加熱片或制冷片。與此同時二極管發(fā)亮，表明溫度控制系統(tǒng)開始工作。溫度控制系統(tǒng)電路如下圖2.7所示。圖2.7溫度控制電路2.8藍牙無線串口通訊模塊設(shè)計串口通信是指外設(shè)與計算機之間通過數(shù)據(jù)信號線、地線、控制線等進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N通訊方式。本系統(tǒng)設(shè)計使用了串口通信的方法。具體實現(xiàn)過程是AT89C52單片機連接RS232接口，RS232接口再連接藍牙模塊，通過藍牙實現(xiàn)上機位與下機位的無線連接，并將數(shù)據(jù)從下位機發(fā)送給上位機。RS232是現(xiàn)在主流的串口通信接口之一。在AT89C52單片機單片機中使用RXD和TXD引腳執(zhí)行串口數(shù)據(jù)的輸入與輸出。RS232的RXD連接單片機TXD，TXD連接單片機RXD。RS232器件圖如下圖2.8所示。本次系統(tǒng)設(shè)計的藍牙模塊使用的是已經(jīng)封裝好的成品模塊。此模塊為HC-05藍牙模塊，與已經(jīng)接在單片機的RS232接口相連接。使用此模塊與上位機藍牙連接進行無線通訊。圖2.8RS232器件圖2.9本章小結(jié)本章闡述了多點無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計，首先是傳感器與單片機部分的論證，選定好所采用的元器件。然后將整體系統(tǒng)分為六大模塊，并從六個模塊的電路原理圖出發(fā)，對其進行了介紹。三、系統(tǒng)軟件程序設(shè)計3.1主程序流程首先將溫度傳感器DS18B20與液晶顯示LCD1602進行初始化操作。然后通過DS18B20傳感器讀取被測量目標的溫度的變化。傳感器將測量所得的溫度發(fā)送給AT89C52單片機，單片機對所測量得到的溫度數(shù)據(jù)進行判斷。當被測量的目標溫度大于15℃時，溫度控制系統(tǒng)的繼電器閉合，制冷片開始工作，同時報警系統(tǒng)的蜂鳴器啟動，開始報警。如果被測量的目標溫度小于10℃時，另一組溫度控制系統(tǒng)的繼電器閉合，制熱片開始工作，同時報警系統(tǒng)啟動蜂鳴器進行報警。于此同時，所測得的溫度時實顯示在液晶屏幕上。所測得的溫度也時實發(fā)送給PC機，PC機接受溫度數(shù)據(jù)。程序總體流程圖如下圖3.1所示。圖3.1主程序流程圖3.2顯示模塊流程初始化LCD1602,使LCD1602可以接受所測量的溫度數(shù)據(jù)，并分配其顯示位置。液晶屏幕第一行“T1:℃”與“T3:℃”輪流顯示，第二行固定顯示：“T2:℃”。顯示程序的流程圖如下圖3.2所示。圖3.2顯示程序流程圖3.3溫度控制模塊程序流程初始化傳感器DS18B20，讀取溫度值。當被測溫度小于10℃時，繼電器閉合，加熱片工作。當被測溫度大于15℃時，繼電器閉合，制冷片工作。溫度控制程序流程圖如下圖3.3所示。圖3.3溫度控制模塊流程圖3.4報警模塊程序流程當所測量的溫度高于或者低于設(shè)定的溫度范圍時（10℃到15℃），此時啟動報警模塊。報警模塊程序流程圖如下圖3.4所示。圖3.4報警模塊程序流程圖3.5藍牙無線通訊模塊流程圖初始化藍牙通訊模塊，在進行完溫度數(shù)據(jù)采集之后，下位機通過藍牙模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機，上位機即可接受數(shù)據(jù)。一個上位機可以與多個下位機相連接。藍牙無線通訊模塊流程圖如下圖3.5所示。3.6本章小結(jié)本章主要對多點無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計進行了模塊的劃分，同時根據(jù)軟件實現(xiàn)的流程進行了介紹。通過流程圖，可以使我們在編寫程序時更加清晰，有條理。四、系統(tǒng)仿真4.1程序的加載與導入繪制好系統(tǒng)接線圖之后，進行程序的加載與導入。在這里我選用了Keil軟件。Keil是一款兼容單片機C語言的軟件開發(fā)系統(tǒng)。首先安裝Keil程序并打開，新建項目，并在項目中添加源文件與頭文件，然后按照第四章的設(shè)計要求進行軟件程序的編寫。軟件程序編寫完成后，點擊PROJECT，在其中找到并點擊BUILDTARGET，對編寫的程序進行編譯。當BUILDOUTPUT欄中提示0ERROR時，編譯完成。最后生成可執(zhí)行的文件（文件的后綴為.HEX）接下來打開PROTEUS,如下圖4.1所示，雙擊已經(jīng)放置好的AT89C52單片機，將01.HEX文件導入到AT89C52單片機中。圖4.1導入01.HEX文件4.2系統(tǒng)仿真進行完以上兩節(jié)的操作之后，我們開始將所設(shè)計的系統(tǒng)進行仿真。點擊右下角仿真開始按鈕，出現(xiàn)仿真結(jié)果。首先DS18B20傳感器測量室內(nèi)溫度，此時三個點的室內(nèi)溫度分別為10℃、12℃、11℃。DS18B20工作情況如下圖4.2所示。圖4.2DS18B20工作情況此時LCD1602顯示所測量得的溫度。屏幕工作情況如下圖4.3、圖4.4所示。圖4.3LCD1602工作情況1圖4.4LCD1602工作情況2此時所測量的溫度在設(shè)定的安全值之內(nèi)，所以蜂鳴器沒有工作，繼電器1與繼電器2都沒有工作。單片機連接串口通訊設(shè)備，通過藍牙將數(shù)據(jù)發(fā)送給PC機，此時單片機與串口工作情況如下圖4.5所示。圖4.5單片機與串口工作情況PC機接收到了AT89C52所發(fā)送的數(shù)據(jù)，同時將其顯示在PC機上。PC機工作情況如圖4.6所示。圖4.6PC機工作情況室內(nèi)的溫度發(fā)生變化，U3所測量的溫度變化為8攝氏度，其他兩個點溫度沒有發(fā)生變化。（說明：為了防止制冷片制熱片影響其他的溫度測溫點，所以溫度控制只安裝在了U3溫度檢測點，在此通過控制變量的方法來進行仿真）此時DS18B20的工作情況如下圖4.7所示。圖4.7U3測量的溫度值降低時DS18B20的工作情況圖此時LCD1602顯示所測量得的溫度。屏幕的工作情況如下圖4.8所示。圖4.8U3測量的溫度值降低時LCD1602的工作情況此時所測量的得到的溫度低于預設(shè)的安全范圍的最小值10℃，蜂鳴器啟動，可聽到“嘟”的響聲；與此同時，繼電器2閉合，開關(guān)下拉，制熱片啟動開始工作。下圖4.9為溫度控制系統(tǒng)工作情況。圖4.9U3測量的溫度值降低時溫度控制系統(tǒng)工作情況PC機接收到了AT89C52所發(fā)送的新數(shù)據(jù)，同時將其顯示在PC機上。PC機工作情況如圖4.10所示。圖4.10PC機工作情況此時室內(nèi)的溫度再次發(fā)生變化，U3所測量的溫度變化為18℃，其他兩個點的溫度沒有發(fā)生變化。此時DS18B20的工作情況如下圖4.11所示。圖4.11U3測量的溫度值升高時DS18B20的工作情況此時LCD1602顯示所測量的溫度。屏幕的工作情況如下圖4.12所示。圖4.12U3測量的溫度值升高時LCD1602的工作情況此時所測量的得到的溫度高于預設(shè)的安全范圍的最大值15℃，蜂鳴器啟動，可聽到“嘟”的響聲；與此同時，繼電器1閉合，開關(guān)下拉，制冷片啟動開始工作。下圖4.13為溫度控制系統(tǒng)工作情況。圖4.13U3測量的溫度值升高時溫度控制系統(tǒng)工作情況PC機接收到了AT89C52所發(fā)送的新數(shù)據(jù)，同時將其顯示在PC機上。PC機工作情況如圖4.14所示。圖4.14PC機工作情況總結(jié)與展望結(jié)合前面四章的設(shè)計，我們完成了多點無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。本課題基于紅葡萄酒的最佳保存溫度10℃到15℃這個溫度范圍之內(nèi)，設(shè)計了一個安全的溫度范圍。同時利用主從分布式的思想，一個下位機連接三個傳感器，一個上位機也可以用藍牙連接多個下位機，實現(xiàn)了多點無線溫度監(jiān)控。本課題完成了一下幾個主要工作：閱讀了大量的文獻與資料，了解了國內(nèi)外的研究情況以及研究的目的與意義，安全溫度10℃到15℃就是從中而來，為開展多點無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)的研究工作提供了基礎(chǔ)，也對課題的研究意義有了自己的理解。對系統(tǒng)的硬件部分進行了設(shè)計，將系統(tǒng)具體劃分了六個模塊，并從各個模塊入手，以此完成了硬件部分的設(shè)計。對軟件部分的程序進行設(shè)計與編寫。同樣也將軟件部分劃分成主程序，顯示模塊程序、報警模塊程序的五個模塊，先繪制流程圖，再進行軟件編寫。最后將軟件與硬件相結(jié)合，利用PROTEUS軟件進行系統(tǒng)仿真。在本次系統(tǒng)設(shè)計中，我也認識到了自己的不足。在無線通訊模塊中，藍牙的通訊距離較小，所以本次系統(tǒng)設(shè)計存在無線傳輸距離不足的缺點。科學技術(shù)發(fā)展飛速，日新月異。短短十幾年，我們的生活中就出現(xiàn)了無人機、無人駕駛、智能手機等，這些都歸功于電子信息工程。電子信息的進步，同樣也