参考基于单片机的数据采集与传输系统设计0毕业论文
基于单片机的数据采集与传输系统设计文献综述
文献综述基于单片机的数据采集与传输系统设计学生：学号：专业：电子信息工程班级：指导教师：二O一三年四月1 研究目的及意义数据采集与数据传输是指将温度、压力、流量、湿度等物理量从传感器采集，经过ADC转换成数字量后，通过传输系统送入计算机（微处理器）进行存储、处理、显示或者打印的过程。
数据采集系统是结合基于计算机（或微处理器）的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统，根据不同需要可以把ADC采集的电压信号进行相应的计算和处理，获得所需的数据，同时交予数码管实现电压显示功能，便于对某些物理量的监视和统计。
虽然在不同的应用领域中，对数据采集与处理系统的功耗、便携性、成本等方面有着不同的要求，但总体而言，要在确保精度的条件下，尽可能提高采集速度，以满足实时采集、实时处理、实时控制的要求。
实时性越高，工作效率越高，取得的经济效益也就越大。
随着电子技术、计算机技术的高速发展，数据采集与处理技术也在飞速提升[1]。
在计算机广泛应用的今天，数据采集的在多个领域有着十分重要的应用。
它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。
在工业、工程、生产车间等部门，尤其是在对信息实时性能要求较高或者恶劣的数据采集环境中更突出其应用的必要性。
例如：在环境勘查中，应用数据采集系统可以获取多种物理量，并对勘察对象进行存储、统计和分析，是获取科学奥秘的重要手段之一，从而提高了人们对自然的认知能力；在科学实验中，应用数据采集系统可以获得大量的动态信息，是研究瞬间物理过程的有力工具；在企业生产过程中，应用数据采集系统可以对生产现场的工艺参数进行采集、见识和记录，为提高产量、降低成本提供相应信息和手段。
本文设计的8路数据采集与数据传输系统主要应用在工业现场。
2 数据采集与数据传输系统的概述数据采集与传输技术是信息科学的一个重要分支，也是现代科学技术发展的一个重要标志。
近年来，数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也有了迅速的发展，它可以广泛的应用于各种领域。
基于-单片机数据采集系统设计
基于单片机的数据采集系统设计摘要随着信息领域各种技术的发展，在数据采集方面的技术也取得了长足的进步，采集数据的信息化是目前社会的发展主流方向。
各种领域都用到了数据采集，在石油勘探、地震数据采集领域已经得到应用。
随着测控技术的迅猛发展，以嵌入式计算机为核心的数据采集系统己经在测控领域中占到了统治地位。
数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输、显示、存储等操作。
数据采集系统的主要功能是把模拟信号变成数字信号，并进行分析、处理、存储和显示。
国大大小小很多公司多开发了数据采集器和卡之类的产品，这使信息的数字化提供了极大的方便。
本次毕业设计课题，数据采集器制作，是利用ATMEL公司的89C51单片机和AD0809芯片做一个采集模拟电压信号，转换为数字信号，再由单片机经过串口发送给PC机处理，另外三个数码管LED显示采集的数字信息。
关键字：单片机、数据采集、信号处理、AD0809芯片AbstractAlong with the development of information field various technologies, the technology in the aspect of data collection has also gotten rapid advance, gather the informative process of data is now society develop the direction of main stream. Various fields have used data collection , in petroleum exploration and seismic data collection field have gotten application.As measuring to control technical swift development, with embedded computer for key data collection system Ji go through in measure to control field in have taken dominance position. Data collection system is to carry out the data that the collectionon-the-spot goes to to handle , transmits and shows , stock etc. operation. The major function of data collection system is simulated signal become digital signal, and analyse handling , stock and show. Domestic size many companies have developed data collection ware and the product that blocks and so on , this makes the digitlization of information have offered maximum convenience.This graduated design program, data collection ware produce is the only flat machine of 89 C51 that uses the company of ATMEL with AD0809 chip do a collection simulated voltage signal, conversion number word signal passes string mouth again by only flat machine to dispatch to the handling of personal computer, additionally, 3 number pipe LEDs show the digital information of collection.Keyword: Only flat machine、Data is gathered、Handle目录摘要1第一章数据采集器简介51.1 数据采集器概述51.2 目前的数据采集51.2.1 铅笔和纸51.2.2长条图表记录仪61.2.3 PC机插件卡片61.2.4数据采集器61.3数据采集的选择及应用7第二章开发环境82.1画图工具Protel99软件82. 2编程工具KEIL C5192. 3 烧写器11第三章设计过程123.1系统功能及结构简介123.2 硬件芯片选择及功能简介133.2.1 AT89C51 芯片133.2.2 ADC0908 芯片143.2.3 74LS74 芯片163.2.4 MAX232 芯片173.2.5 74LS244 芯片183.3 原理介绍183.4 软件设计213.5 PC机上数据接收软件制作223.6 调试过程253.6系统精度28第四章总结28第五章致30附录一参考文献31附录二外文翻译32附录三程序48第一章数据采集器简介1.1数据采集器概述数据采集系统，正如名字所暗示的，是一种用来采集信息成文件或分析一些现象的产品或过程。
基于单片机的多线程数据采集系统设计
6科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFO RM TI ON 2008N O .15SCI ENC E &TECH NOLOG Y I N FOR M A TI ON 信息技术随着单片机技术的发展,其高稳定性和高信价比的到了个广范的认可,越来越多的应用在数据采集系统和监测系统。
我国工业自动化程度的迅速发展,对数据采集系统要求也越来越高,由原来的单一数据采集逐渐扩展到多数据的采集,如对工业生产设备的电流、电压、温度、压力、流量等数据的采集。
数据采集的准确、快速关系到生产安全及产品的质量。
数据采集系统有很多种实施方案,本文介绍采用SST89C58单片机作为中心控制单元,应用串行A/D 转换芯片完成多路数据采集,利用RS232串口驱动芯片完成单片机与PC 的数据交换,这样用户可以在上位机上利用本系统提供的数据处理平台对数据进行查询、分析、绘图和远程监控等,本系统可以是工作人对生产设备的运行监测和故障排查。
1硬件实现本系统有上位机(PC)和下位机(单片机)组成。
多线程数据采集系统的工作是:传感器将被测信号的物理量转换成电信号,经过信号调节(滤波),抑制干扰噪声信号的高频分量,经过采样器,将信号的采样值转化为数字信号,再通过接口电路将数据送到单片机中进行处理。
对于P C 机器的要求根据需要而定一般应选择处理速度快、存储量大、性能稳定。
应尽量选择品牌机器,在实际应用中品牌机器的稳定性还是的到认可的。
如果PC 一旦出现问题那对数据采集系统的影响很大,对生产安全和产品的质量都有很大的影响。
操作软件选择组态王,工业控制组态软件是一种可以各种数据采集卡等设备中实时采集数据,发出控制命令并监控系统运行是否正常的软件包,组态软件能充分利用W i ndow s 强大的图形编辑功能,以动画方式显示监控设备的运行状态,方便地构成监控画面和实现控制功能,并可以生成报表,立时数据库等。
系统采用组态王6.5作为监控软件开发平台,组态王是运行在W i ndo ws 2000/XP/NT,由工程浏览器T ouchm a k 和画面行系统T ouc hvi e w 两部分组成。
(完整版)基于单片机的模拟量数据采集系统设计本科毕业设计
基于单片机的模拟量数据采集系统设计摘要随着计算机技术的飞速发展和普及，数据采集系统也得到了广泛的应用。
微机在通用自动化、信息处理、信息系统等方面得到广泛的应用。
在冶金、化工、医疗等应用场合，需要对很多信号进行采集，预处理，暂存和对上位机的传输。
再由上位机对数据进行分析处理。
本文设计的模拟量采集系统采用上位机、下位机通信方式运行。
由上位机实现对下位机的控制和数据采集的显示，下位机实现模拟量的采集过程。
下位机硬件设计采用AT89C52单片机为控制核心，采用ADC0808将模拟量进行转化为数字量进行采集,完成了模拟量采集系统的硬件设计。
采用RS-232进行串口通信。
结果证明，该设计方法可行，实现了离散量采集系统的自动化，克服了传统数据采集的弊端，应用具有良好的前景和使用价值。
关键词：模拟量采集系统；单片机；通信AbstractAlong with the rapid development of computer technology and popularization, data acquisition system is also widely application. Microcomputer is widely applied in general automation, information processing and information system etc . Signal acquisition, pretreatment, temporary and PC transmission is needed by metallurgy, chemical, medical care and other applications。
The design is a discrete variables acquisition system with upper and lower operating mode. The PC machine controls the lower machine and display the date, and the lower machine realizes data collection. Hardware design of digital machines AT89C52 single-chip design Used for RS-232 serial communication, you can relay through the computer to control the realization of the bright lights out billiards control and manual control switch can monitor. The results proved that the design method is feasible to achieve a billiards automated agency management system to overcome the drawbacks of traditional management methods, the application system; communication目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (3)1.2 课题相关技术 (4)1.3 课题任务及要求 (9)1.4 课题内容及安排 (10)2 系统方案设计 (12)2.1 方案设计原则 (12)2.2 方案设计 (13)3 系统硬件设计与设备选型 (15)3.1 单片机模块 (15)3. 1.1 AT89C52介绍 (16)3.1.2 单片机最小系统 (27)3.2 AD转换模块 (30)3.2.1 AD转换 (30)3.2.2 ADC0808介绍 (30)3.3 输入模块 (35)3.4 串口模块 (36)3.5 电源模块 (41)3.6 设备选型 (43)4 系统软件设计与实现 (44)4.1 软件编程介绍 (45)4.2 系统软件方案设计 (48)4.2.1上位机设计部分 (48)4.2.2 下位机设计部分 (50)5 系统集成与调试 (51)5.1 Keil软件开发平台介绍 (51)5.2 调试分析 (52)5.3 调试步骤 (53)5.4 故障调试及解决方式 (54)5.5 联调结果 (55)结论 (56)社会经济效益分析 (57)参考文献 (59)致谢 (62)附录Ⅰ原理图 (64)附录Ⅱ元器件清单 (65)附录Ⅲ程序清单 (66)1 绪论目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计一、本文概述随着信息技术的快速发展和物联网的广泛应用，数据采集和无线数据传输在各个领域都发挥着越来越重要的作用。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计，以其低成本、高效率、易扩展等特点，受到了广泛关注和应用。
本文旨在探讨基于单片机的数据采集和无线数据传输系统的设计原理、实现方法以及在实际应用中的优势与挑战。
本文将首先介绍系统的整体架构，包括数据采集模块、单片机处理模块和无线数据传输模块的设计。
然后，详细阐述各个模块的工作原理和实现技术，包括传感器选型、数据采集电路设计、单片机选型与编程、无线传输协议选择以及数据传输的稳定性与可靠性保障等。
本文还将分析该系统设计在实际应用中的性能表现，如数据传输速度、传输距离、功耗等，并通过具体案例展示其在环境监测、智能家居、工业自动化等领域的应用效果。
文章将总结该系统设计的优点与不足，并对未来发展方向进行展望，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
二、单片机基础知识单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上，构成一个小而完善的微型计算机系统。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、抗干扰能力强、性价比高等一系列优点，因此在工业控制、智能仪表、汽车电子、通信设备、家用电器、航空航天等许多领域得到了广泛应用。
单片机按照其内部结构可以分为多种类型，例如8051系列、AVR 系列、PIC系列、ARM系列等。
每种类型的单片机都有其独特的指令集、架构和外设接口，因此在使用时需要了解其具体的特性和编程方法。
在数据采集和无线数据传输系统设计中，单片机通常作为核心控制器，负责数据的采集、处理、存储和传输。
通过编程，单片机可以控制外设进行数据采集，如使用ADC（模数转换器）将模拟信号转换为数字信号，或者使用传感器接口读取传感器的输出值。
基于MSP430单片机的数据采集传输系统的设计
小于 ２ ；⑦支 持下端 反控 功能 。 ％
２ ２ 硬 件 设 计 ．
硬 件设 计 分 电源 模 块 、Ｃ Ｕ模 块 、Ｉ ０模 块 和 通 Ｐ ／ 讯模块等 几部分 。 （） 电源模 块 ：主 电源采 用直 流 ２ ，通 过 ５Ｖ １ ４Ｖ 和 ３ ３ Ｖ电源转 换 转换 出系 统 需要 的 ５ Ｖ和 ３ ３ ． 卷片 ．
基于 ＭＳ ４ ０单 片机 的数据 采集传 输 系统 的设 计 Ｐ３
李 秀丽 １ ， ２
（． 原理 ． 大 学 信 息工程 学 院 ， 山西 太原 １太 Ｔ － ００２ ３０ ４；２ 太 原 罗克佳 华工 业确 限公 司 ，山西 太 原 ． ００３ ） ３ ０ ２
摘要 ： 介绍 了基于Ｔ 公 司ｆＭ Ｐ ３ Ｆ ４ １ 单片机 开发的数据采集传 输系统。 Ｉ ｆ Ｓ４ＯＧ６８ ￣ 系统充分利用Ｍ Ｐ ３ Ｆ ４ １ Ｓ ４ Ｏ Ｇ ６８
传输系 统的要求 。 ２ 数据 采集传输 系统
控 芯 片 ， 采 用 Ａ ２ Ｃ ４型 Ｅ Ｐ Ｏ Ｔ４６ Ｅ Ｒ Ｍ和 Ａ ４ Ｄ ６ ２型 Ｔ ５Ｂ４ Ｄ ｔ ｌ ｓ ａ ａ Ｆ ａ ｈ作 为 系 统 存 储 器 ；８ ＮＩ ｚ高频 晶振 作 为 Ｃ Ｕ主系统 工作 时钟 ；３ ． ６ Ｈ 标准 晶振作 为系 统 Ｐ ２７ ８ｋ ｚ
机 械 工 程 与 自 动 化
２ １ 年第 ４期 ０１
２ ３ １ 程 序流程 图 ．． 图 ３为程序流 程 图。
２ ３ ２ 程序 示例 ．． 初始化 Ａ Ｃ程序如下 ： Ｄ
Ｖ电源 。
ＭＰ３ Ｓ ４ ０内 核 的 Ｃ Ｕ结 构 是 按 照 精 简 指 令 集 和 Ｐ
高 透 明度 的 宗 旨来 设 计 的 ，使用 的指 令 有 硬 件 执 行 的 内 核 指 令 和 基 于 现 有 硬 件 结 构 的 高 效 率 仿 真
基于单片机的数据采集器设计研究
基于单片机的数据采集器设计研究
文／ 杨 创
ＯＥ ＝１ ：／ ／ 输 对 于数据 信 ． 的 转 化 和 采 集 是一 项 非常 重要 的任 务。信 号 能 够 以 各 种 各 样 的 方 式 存 在 于 自然 界 中 ， 比 如 ： 光强 、 电磁 场 强 度 、 位 移 、 速 度 、 流 量 、 压 力 以 及 温 度 等等 。传感 器 的功 能是将 自然 界 的各 种信 号转 化成 数 字量 ，而 进 行何 种处 理往 往就 是单 片机 等 控 制 器的 工作。 本论 文主要 介绍 了一 种基 于 ５ １ 单 片机的数据 采集 系统， 主要 能够通 过 模数 转换 芯
转换输入的模拟 电压 ，同时还简要 介绍 了基于 信 号对 其进行 处理 。５ ｌ单片机 内部 没有集 成 １ 一 Ｗｉ ｒ ｅ总线 的温 度测 量 方法 。本论 文还 利 用 ＡＤ转换器，所以我Ｉ ｆ ］ ￣ ＇ ｌ － 接芯片进行处理。 Ｌ ａ ｂ ｖ ｉ ｅ ｗ设计 了 Ｐ Ｃ端 的监控 界面 ，使 得其 数 本设计 采用 的 Ａ ／ Ｄ 转 换 器 是 逐 次 逼 近 型 据 显 示 更 加 直 观 和 方便 。 的 转 换 器 ＡＤ Ｃ０ ８ ０ ９ 。 这 个 转 换 器 是 ８位 的 ， ＭＳ Ｃ 一 ５ ｌ单片机 的基 本架构 被 Ａ Ｔ ＭＥ Ｌ公司购 也就 是说其能够测 量的最高精度为参考 电压除 买，继而在其基本 内核的基础上加入 了许 多新 以 ２ ５ ５ 。 其 只 有 一 个 ＡＤ 转 换 器 ， 但 是 具 有 ８ 参考文献 的 功 能 ， 同时 扩 展 了 芯 片 的 容量 以及 加 入 ｆ ｌ ａ ｓ ｈ 路 开 关 ，８个 通 道 。这 就 是 说 ，我 们 能 够 用 一 ［ １ ］刘 君 华 ．现 代 检 测 技 术 与 测 试 系 统 设 计 闪存 等等 。５ １内核的 单 片机 具 有很 多优 点， 个芯片测量 ８路模拟 电压，但是这 ８路并不能 【 Ｍ 】 ．西安 ：西安 交通 大学出版 社 ， １ ９ ９ ９ ． 因此无论是在 ＿ ＿ Ｌ ： 业上还是在 ‘ 些 电子 产 品上 应 够 同时 ［ 作。三态输 出锁 存器 以及 Ｏ Ｅ端能够 【 ２ ］陈三风 ， 刘晓 波 ． 基 于 Ｖ Ｂ ６ ． ０ 与单 片机 串 用都很多。 全球 也有许 多大公 司对其进行扩展 ， 控制 何时进 行转化 以及何时输 出数据 。 行通信 的数据 采集 系统设 计 … Ｊ． 计 算机 加 入 新 的 功 能 。 即 使 是 在 今 天 ，５ １单 片 机 仍 基于Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｕ ｓ的 仿 真 如 图 ３ — ２所 示 。 我 们 然在控制系统 中占据很大市场 。 下 面对本 论 文所 使用 的单片 机作 简要 介 绍。Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ ２单片机实物 图如图 ２ ． １ 所 示。这 款单 片机 具有 最 人能够 支持 的 ６ ４ Ｋ 外 部 存 储 扩展 ， 同时还 具有 ８ Ｋ字 节的 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ空 间。该 采用一 个滑动变阻 器来模拟 替代相应的 ＡＤ转 换芯片的 电压值 ，我们可 以看到 ，滑动变 阻器 滑 动 时 数 码 管 会 作 出相 应 的 改变 。主 要 代 码 如
(完整版)基于单片机的毕业论文设计
（完整版）基于单片机的毕业论文设计标题：基于单片机的室内温湿度监测与控制系统摘要：本论文设计了一种基于单片机的室内温湿度监测与控制系统。
该系统通过温湿度传感器实时感知室内的温湿度信息，并由单片机进行数据处理和控制。
用户可以通过LCD显示屏和按键进行界面交互和参数设置。
系统可以实时显示室内的温湿度信息，并根据设定的温湿度范围进行自动调节。
实验结果表明，该系统具有良好的稳定性和准确性，能够满足室内温湿度的要求。
关键词：单片机，温湿度传感器，LCD显示屏，温湿度监测与控制1.引言室内温湿度是人们日常生活中非常重要的参数，直接影响室内舒适度和健康。
然而，室内温湿度的监测和控制通常需要人工干预，效率较低，无法实时调节。
本论文旨在设计一种基于单片机的室内温湿度监测与控制系统，以便实现室内温湿度的自动化管理。
2.系统设计本系统主要由温湿度传感器、单片机、LCD显示屏和按键组成。
温湿度传感器负责实时感知室内的温湿度信息，并将数据传输给单片机。
单片机进行数据处理和判断，可以根据设定的温湿度范围进行自动调节。
用户可以通过LCD显示屏和按键进行界面交互和参数设置。
3.硬件设计温湿度传感器采用XX型号传感器，通过串口将温湿度数据传输给单片机。
单片机选择XX型号，具备较强的数据处理能力和通信功能。
LCD显示屏选用XX型号，可实现温湿度信息的实时显示和参数设置。
按键采用XX型号，用于用户与系统的交互。
4.软件设计系统的软件设计主要包括温湿度数据处理、控制算法实现和界面设计。
温湿度数据处理部分主要负责接收温湿度传感器的数据，进行数据校正和滤波处理，以确保数据的准确性和稳定性。
控制算法实现部分根据设定的温湿度范围，计算出相应的控制信号，控制系统的终端设备进行温湿度的调节。
界面设计部分主要负责实现与用户的交互，包括温湿度信息的显示和参数设置等功能。
5.实验结果与分析对系统进行了多次实验，结果表明系统具有良好的稳定性和准确性，能够满足室内温湿度的要求。
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成绩评定表课程设计任务书目录1 无线通信技术的发展 (4)2 系统方案的选用 (5)2.1 系统总体方案 (5)2.2接收端方案 (6)3 传感器 (7)3.1 传感器的选择 (7)3.2 单总线技术 (10)3.3 传感器模块设计 (11)3.4无线收发模块设计 (12)4 数据接收端设计 (15)4.1单片机最小系统设计 (15)4.2 显示模块电路设计 (15)4.3 PC机通信接口设计 (15)5 系统电路原理图 (18)6 系统软件 (18)6.1 温度数据采集端软件设计 (18)6.2 数据接收端软件设计 (21)参考文献 (23)附录主要程序清单 (23)1 无线通信技术的发展作为现今大力发展的无线接入技术，大体上可分为移动式接入和无线方式的固定接入两大类。
（1）移动无线接入技术：此类技术主要指用户终端在较大范围内移动的通信系统的接入技术。
这类通信系统主要包括以下几种：集群移动无线电话系统：它是专用调度指挥无线电通信系统，它在我国得到了较为广泛的应用。
集群系统是从一对一的对讲机发展而来的，从单一信道一呼百应的群呼系统，到后来具有选呼功能的系统，现在已是多信道基站多用户自动拨号系统，它们可以与市话网相连，并于该系统外的市话用户通话。
如警察、消防、公交、出租、矿山等蜂窝移动电话系统：70年代初由美国贝尔实验室提出的，在给出蜂窝系统的覆盖小区的概念和相关理论之后，该系统得到迅速的发展。
其中第一代蜂窝移动电话系统：指陆上模拟蜂窝移动电话系统，主要特征是用无线信道传输模拟信号。
第二代则指数字蜂窝移动电话系统，它以直接传输和处理数字信息为主要特征，因此具有一切数字系统所具有的优点，代表性的是GSM、CDMA、3G。
卫星通信系统：采用低轨道卫星通信系统是实现个人通信的重要途径之一，现在有美国Motorola公司的“铱星”计划，日本NTT计划，欧洲RACE计划，整个系统由三个部分构成：系统的主要部分是卫星及地面控制设备，关口站，终端。
无线寻呼系统，如BB机无绳移动通信系统（小灵通）（2）固定接入无线技术：其英文各为Fixed Wireless Access ，简称FWA ，它是指能把从有线方式传来的信息（语音、数据、图象）用无线方式传送到固定用户终端或是实现相反传输的一种通信系统，按上述定义，它应该包括了所有来自公共电话网的业务并用无线作传输方式送到固定用户终端的系统，与移动通信相比，固定无线接入系统的用户终端是固定的，或者是在极小范围内。
从某种意义上讲，BlueTooth、IrDA、Wi-Fi、Zigbee、WiMax等。
2 系统方案的选用2.1 系统总体方案基于单片机的温度检测与无线传输系统由多个传感器节点和数据接收端两个部份成，之间通过无线信道通信。
传感器节点负责温度数据的采集和发送；数据接收端负责数据的接收和处理。
系统整体结构框图如图2-1所示。
图1 系统总体结构框图传感器节点主要由传感器、微处理器和无线收发模块构成。
传感器将转换后的数字信号送往无线模块打包发出，数据接收端主要由无线收发模块、微处理器构成。
数据接收端接收到采集节点发送的数据后，将数据按照通信协议拆包，取出里面的有效数据并通过数码管显示温度值，再通过串口发送给计算机存储，并通过接口电路发送给外部网络。
系统硬件实现简单，传感器节点和接收端均采用无线收发一体芯片，微处理器可以采用射频芯片内部集成的51系列单片机。
数据接收端与计算机通过串口通信。
由于CAN 总线的稳定性及其在工业数据传输网络中的广泛应用，系统采用CAN 接口作为基站与外部网络的通信接口。
在低功耗要求方面，本系统通过选用大容量电池、低功耗电子元器件及制定合理的无线通信协议来解决。
2.2接收端方案图2 接收端结构框图从图2中可以看出，数据接收端由微处理器、时钟、4位数码管显示模块、SRAM、无线收发模块、外部电源、蜂鸣器报警电路、RS-232通信接口以及CAN 接口组成，主要完成的功能是：①利用无线收发模块接收各个传感器节点发送的实时数据。
②微处理器对数据处理后通过数码管显示，超过设定温度值自动报警。
③将数据通过RS-232通信接口发送给上位机存储显示，对系统进行温度控制。
并通过CAN接口发送给外部网络。
3 传感器3.1 传感器的选择本系统选用美国Atmel公司AT89S52单片机，AT89S52单片机是AT89S系列单片机中的一种，它是在现己广泛应用于工业控制等各领域的AT89C52系列单片机的换代产品。
它具有89C52的全部功能，是80C51的增强型并且指令完全兼容，AT89S52新增加的功能由特殊功能寄存器完成，相信日后它将更广泛地应用于工业控制、汽车控制、智能仪器仪表及电机控制等应用领域。
AT89S52单片机有如下特点：●兼容MCS―51单片机● 8K字节FLASH存贮器支持在系统编程ISP1000次擦写周期● 256字节片内RAM●工作电压4.0V～6.0V●全静态时钟0Hz～33MHz●三级加密程序存储器● 32个可编程I/O口线● 3个16位定时器/计数器●八个中断源●掉电标识符●全双工UART串行通道●低功耗空闲和掉电模式●掉电后中断可唤醒●双数据指针此外，与AT89C52相比，AT89S52新增加了许多功能，这将使单片机在工作过程中具备更高的稳定性和电磁抗干扰性。
AT89S52内部增加了片内看门狗定时器，这将有利于坚固用户应用系统，提高系统可靠性；AT89S52独有的双数据指针使数据操作更加快捷方便；再次，AT89S52运行速度更高，最高晶振可达到33MHz；最后，AT89S52支持ISP（In-System Programming）在线下载功能。
AT89S52中ISP引脚共有4个：RST、MOSI、MISO和SCK。
用户可以直接替换应用系统中的AT89C51/52，而软件硬件均不需作任何修改，这给正使用AT89C51/52单片机的用户更新换代带来许多方便。
正因为AT89S52单片机增加了高可靠性、安全性的功能，所以能避免因外部环境恶劣而引起的信号失真、电磁干扰等现象的发生。
因此，用它作为系统的控制器可以满足检测与控制的要求。
而且，从经济性的角度来看，AT89S52不但硬件结构简单，而且价格低、功能强、性价比高，符合本设计的要求。
图 3 AT89S52引脚图AT89S52单片机引脚如图3所示。
P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写1时，引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。
在Flash编程时，P0口也用来接收指令字节，在程序校验时，输出指令字节。
程序校验时，需要外部上拉电阻。
P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。
对P1端口写1时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。
此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入和定时器/计数器2的触发输入，具体如表1所示。
在Flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。
表1 P1口的第二功能P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P2端口写1时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。
在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器时，P2口送出高八位地址。
在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送。
在使用8位地址访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。
在Flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P3端口写1时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。
P3口也可作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如表3.1.3所示。
在Flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。
表2 P3口第二功能RST复位输入。
晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。
看门狗计时完成后，RST脚输出96个晶振周期的高电平。
特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。
DISRTO默认状态下，复位高电平有效。
ALE/PROG：地址所存控制信号ALE是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。
在Flash编程时，此引脚PROG也用作编程输入脉冲。
在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。
然而在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。
如果需要，通过将地址为8EH的SFR的第0位置1，ALE操作将无效。
这一位置1，ALE仅在执行MOVX 或MOVC指令时有效。
否则，ALE将被微弱拉高。
这个ALE使能标志位（地址为8EH 的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。
PSEN是外部程序存储器选通信号。
当AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN 将不被激活。
EA/VPP是访问外部程序存储器控制信号。
为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令，EA必须接GND。
为了执行内部程序指令，EA应该接VCC。
在Flash编程期间，EA也接收12伏VPP电压。
XTAL1：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
3.2 单总线技术I2总线、SPI 目前常用的微机与外设之间进行数据传输的串行总线主要有C总线和SCI总线。
这些总线至少需要两条或两条以上的信号线。
近年来，美国DALLAS半导体公司开发了一种新技术——单总线技术。
它采用单根信号线完成数据的双向传输，并且可以通过该信号线为单总线器件提供电源。
它具有节省I/O 口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点，适用于远距离、多点测试、集中控制、现场缺电等场合。
单总线系统是由挂在一对双绞线(一根信号线，一根地线)上的单总线器件芯片，专门的通信协议组成，该系统中只有一个总线命令者，从者可以有多个。
总线命令者可以是PC机或者普通的单片机，从者是DALLAS公司提供的单总线器件芯片。
下面从硬件配置、总线协议和总线信号三方面介绍单总线技术。
3.3 传感器模块设计（1）DS18B20的内部结构DS18B20主要由四部分组成：64位激光ROM 数据存储器、温度传感器、非易失性电可擦写温度报警触发器TH 、TL 以及非易失性电可擦写设置寄存器。