多点粮库温度监控管理系统实习报告

粮库温度监控管理系统实习报告

系别：电气工程系

班级：

学号：25号

实习时间：2014.11.24 ~ 2014.12.6

指导教师：

一、 实习名称：

粮库温度监控管理系统

二、实习目的：

1、能够正确使用相关软件编写上位机、下位机程序实现数据的采集；

2、要求系统界面美观、大方，颜色、字体等选择合适，控件选择合理；

3、本系统能够控制下位机的启动与停止，同时应具有实时显示、曲线绘制、数据保存、数据浏览、分析（上下限提示、平均值、直方图或饼图等）等基本功能，并配置菜单、工具栏等；

4、下位机提供粮库中八个粮仓的温度数据，用数码管或液晶循环显示；

三、实训过程：

1.设计的内容

本次设计所做的是基于VB的温度数据采集与控制系统，它采用DS18B20作为温度传感器，以微机作为主控计算机。通过仿真电路，由串行通讯线把数据直接传送给上位机，让上位机对所得到的数据进行分析处理，并且应用VB语言编程实现温度的显示。

硬件方面是由上位机和仿真电路来实现的，DS18B20采集到的温度数据通过串行通讯线传送给上位机，运行在上位机上的编程软件VB利用串行通讯线提供给硬件的接口，对整个单总线进行操作控制，并且对测量数据进行处理。

软件方面主要是通过对系统参数的设置，通信控件的应用，最终实现对DS18B20的控制和温度数据的读取。

2.仿真电路

此次下位机主要是由8个温度传感器DS18B20构成，在此系统中应用DS18B20 温度传感器检测温度，经信号处理后，通过仿真运行，最终在上位机上应用编程软件VB语言实现温度的显示。

3.登录界面

通过输入用户名和密码来进行登录进入主界面，并有用户名注册和找回密码功能。

登录界面

主界面

4.串口编写

在主界面中打开串口参数对串口参数进行设置。（程序如下）

Private Sub Form2_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load

Me.Text = "串口参数"

End Sub

Private Sub ComboBox1_SelectedIndexChanged(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles ComboBox1.SelectedIndexChanged

Form3.SerialPort1.PortName = ComboBox1.Tex

End Sub

Private Sub ComboBox2_SelectedIndexChanged(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles ComboBox2.SelectedIndexChanged

Form3.SerialPort1.BaudRate = ComboBox2.Text

End Sub

Private Sub ComboBox3_SelectedIndexChanged(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles ComboBox3.SelectedIndexChanged

ComboBox3.Text = Form3.SerialPort1.Parity

End Sub

Private Sub ComboBox4_SelectedIndexChanged(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles ComboBox4.SelectedIndexChanged

ComboBox4.Text = Form3.SerialPort1.DataBits

End Sub

Private Sub ComboBox5_SelectedIndexChanged(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles ComboBox5.SelectedIndexChanged

ComboBox5.Text = Form3.SerialPort1.StopBits

End Sub

Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click

Form3.TextBox1.Text = ComboBox1.Text Form3.TextBox2.Text = ComboBox2.Text

Form3.TextBox3.Text = ComboBox3.Text Form3.TextBox4.Text = ComboBox4.Text

Form3.TextBox5.Text = ComboBox5.Text

Me.Hide()

End Sub

5.曲线绘图

通过打开串口和下位机仿真电路进行数据传递，实现在上位机进行监控各粮仓温度，还可以通过曲线把各个粮仓的温度直观的显示在界面。并附有上下限温度报警系统，使用户可以快速的对粮仓的温度进行调整。（程序如下）

Dim g As Graphics = PictureBox1.CreateGraphics '曲线绘图

h = PictureBox1.Height

g.TranslateTransform(30, h - 165)

Dim p1 As Pen = New Pen(Color.Maroon)

z = Val(TextBox6.Text)

q = 5 i = 30 x21 = x11 + i y21 = -z * q

g.DrawLine(p1, x11, y11, x21, y21)

x11 = x21 y11 = y21

If x21 = 450 Then x11 = 0

PictureBox1.Refresh()

End If

If x22 = 450 Or x23 = 450 Or x24 = 450 Or x25 = 450 Or x26 = 450 Or x27 = 450 Or x28 = 450 Then

x11 = 0

PictureBox1.Refresh()

End If

g.Dispose() p1.Dispose()

End Sub

Private Sub 打开串口ToolStripMenuItem_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles 打开串口ToolStripMenuItem.Click

If SerialPort1.IsOpen = False Then '串口通信

SerialPort1.Open(） Timer3.Enabled = True SerialPort1.Write(TextBox6.Text)

End If

End Sub

Private Sub 关闭串口ToolStripMenuItem_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles 关闭串口ToolStripMenuItem.Click

If SerialPort1.IsOpen = True Then

SerialPort1.Close() Timer3.Enabled = False TextBox6.Text = "1"

TextBox7.Text = "0" TextBox8.Text = "0" TextBox9.Text = "0"

TextBox10.Text = "0" TextBox11.Text = "0" TextBox12.Text = "0"

TextBox13.Text = "0"

End If

End Sub

Private Sub Timer3_Tick(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Timer3.Tick

Dim c As Double Dim dat, r As String Dim b(3) As Single r = SerialPort1.ReadExisting()

If Len(r) < 3 Or Len(r) > 3 Then

Exit Sub

Else c = r

If c <> 0 Then b(0) = c \ 100 b(1) = c \ 10 Mod 10 b(2) = c Mod 10

End If

If b(2) = 1 Then dat = b(0) * 10 + b(1) TextBox6.Text = dat

End If

If b(2) = 2 Then dat = b(0) * 10 + b(1) TextBox7.Text = dat

End If

If b(2) = 3 Then dat = b(0) * 10 + b(1) TextBox8.Text = dat

End If

If b(2) = 4 Then dat = b(0) * 10 + b(1) TextBox9.Text = dat

End If

If b(2) = 5 Then dat = b(0) * 10 + b(1) TextBox10.Text = dat

End If

If b(2) = 6 Then dat = b(0) * 10 + b(1) TextBox11.Text = dat

End If

If b(2) = 7 Then dat = b(0) * 10 + b(1) TextBox12.Text = dat

End If

If b(2) = 8 Then dat = b(0) * 10 + b(1) TextBox13.Text = dat

End If

SerialPort1.DiscardInBuffer() '把串口缓存清空

End Sub

6.图形数据显示

直方图显示和饼图显示

每一个颜色都代表一个粮库温度可以使用户更一步直观的了解各粮仓的温度。（各颜色对应于主界面中粮仓按钮旁的颜色）

7.数据统计和保存

统计每秒各粮仓的温度情况并保存，方便用户随时调看每天的温度历史记录。

四、实习体会：

在做课程设计之前，整个人对课程设计的流程可谓是一头雾水。

在结课之前，我们学了VB的串口通信。在课上积累的基础上，我开始了串口通信课程设计的制作。设计时，最初想到的是界面如何更加美观。在好奇心的驱使下，到网上下载好多图片作为背景。慢慢地，开始读入编程阶段。要进入一个系统，最开始需要写一段代码运行进入系统。这让我想起了平常的很多登录界面，比如QQ登录。每次人的登录界面，现在终于自己面临设计界面，刚开始确实迷茫，但是想想平常的很多界面的运行方式方法问题就迎楞而解了。在曲线绘图、温度报警、数据显示、数据查询这一方面的代码是不尽相同的。为了实现这些功能，我查找了书上的各个章节的练习题，希望能够找到点灵感。终于功夫不负有心人，我也成功地让这些按钮能够运行。总而言之，这次的课程设计让我体验了编写城中的酸与苦。也学到了很多东西。

（程序源码）

#include <reg52.h>

#define LCD1602_DB P0

sbit LCD1602_RS = P2^5;

sbit LCD1602_RW = P2^6;

sbit LCD1602_E = P2^7;

/* 等待液晶准备好 */

void LcdWaitReady()

{

unsigned char sta;

LCD1602_DB = 0xFF;

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 1;

do {

LCD1602_E = 1;

sta = LCD1602_DB; //读取状态字

LCD1602_E = 0;

} while (sta & 0x80); //bit7等于1表示液晶正忙，重复检测直到其等于0为止

}

/* 向LCD1602液晶写入一字节命令，cmd-待写入命令值 */

void LcdWriteCmd(unsigned char cmd)

{

LcdWaitReady();

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 0;

LCD1602_DB = cmd;

LCD1602_E = 1;

LCD1602_E = 0;

}

/* 向LCD1602液晶写入一字节数据，dat-待写入数据值 */

void LcdWriteDat(unsigned char dat)

{

LcdWaitReady();

LCD1602_RS = 1;

LCD1602_RW = 0;

LCD1602_DB = dat;

LCD1602_E = 1;

LCD1602_E = 0;

}

/* 设置显示RAM起始地址，亦即光标位置，(x,y)-对应屏幕上的字符坐标 */

void LcdSetCursor(unsigned char x, unsigned char y)

{

unsigned char addr;

if (y == 0) //由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址

addr = 0x00 + x; //第一行字符地址从0x00起始

else

addr = 0x40 + x; //第二行字符地址从0x40起始

LcdWriteCmd(addr | 0x80); //设置RAM地址

}

/* 在液晶上显示字符串，(x,y)-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针 */

void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str)

{

LcdSetCursor(x, y); //设置起始地址

while (*str != '\0') //连续写入字符串数据，直到检测到结束符

{

LcdWriteDat(*str++);

}

/* 初始化1602液晶 */

void InitLcd1602()

{

LcdWriteCmd(0x38); //16*2显示，5*7点阵，8位数据接口

LcdWriteCmd(0x0C); //显示器开，光标关闭

LcdWriteCmd(0x06); //文字不动，地址自动+1

LcdWriteCmd(0x01); //清屏

}

#include <reg52.h>

#include <intrins.h>

unsigned char code ID[8][8]={{0x28,0x30,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0x8e}, //第一个DS18B20的序列号

{0x28,0x31,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0xb9}, //第2个DS18B20的序列号

{0x28,0x32,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0xe0},

{0x28,0x33,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0xd7},

{0x28,0x34,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0x52},

{0x28,0x35,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0x65},

{0x28,0x36,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0x3c},

{0x28,0x37,0xc5,0xb8,0x00,0x00,0x00,0x0b},

};

unsigned char lcdadd=0;

sbit IO_18B20 = P3^7; //DS18B20通信引脚

/* 软件延时函数，延时时间(t*10)us */

void DelayX10us(unsigned char t)

{

do {

_nop_();

} while (--t);

}

/* 复位总线，获取存在脉冲，以启动一次读写操作 */

bit Get18B20Ack()

{

bit ack;

EA = 0; //禁止总中断

IO_18B20 = 0; //产生500us复位脉冲

DelayX10us(50);

IO_18B20 = 1;

DelayX10us(6); //延时60us

ack = IO_18B20; //读取存在脉冲

while(!IO_18B20); //等待存在脉冲结束

EA = 1; //重新使能总中断

return ack;

}

/* 向DS18B20写入一个字节，dat-待写入字节 */

void Write18B20(unsigned char dat)

{

unsigned char mask;

EA = 0; //禁止总中断

for (mask=0x01; mask!=0; mask<<=1) //低位在先，依次移出8个bit

{

IO_18B20 = 0; //产生2us低电平脉冲

_nop_();

if ((mask&dat) == 0) //输出该bit值

IO_18B20 = 0;

else

IO_18B20 = 1;

DelayX10us(6); //延时60us

IO_18B20 = 1; //拉高通信引脚

}

EA = 1; //重新使能总中断

}

/* 从DS18B20读取一个字节，返回值-读到的字节 */

unsigned char Read18B20()

{

unsigned char dat;

unsigned char mask;

EA = 0; //禁止总中断

for (mask=0x01; mask!=0; mask<<=1) //低位在先，依次采集8个bit

{

IO_18B20 = 0; //产生2us低电平脉冲

_nop_();

IO_18B20 = 1; //结束低电平脉冲，等待18B20输出数据

_nop_(); //延时2us

_nop_();

if (!IO_18B20) //读取通信引脚上的值

dat &= ~mask;

else

dat |= mask;

DelayX10us(6); //再延时60us

}

EA = 1; //重新使能总中断

return dat;

}

/* 启动一次18B20温度转换，返回值-表示是否启动成功 */

bit Start18B20()

{

bit ack;

ack = Get18B20Ack(); //执行总线复位，并获取18B20应答

if (ack == 0) //如18B20正确应答，则启动一次转换

{

Write18B20(0xCC);

Write18B20(0x44); //启动一次温度转换

}

return ~ack; //ack==0表示操作成功，所以返回值对其取反

}

/* 读取DS18B20转换的温度值，返回值-表示是否读取成功 */

bit Get18B20Temp(int *temp)

{

bit ack;

unsigned char LSB, MSB,i; //16bit温度值的低字节和高字节

static unsigned char adder=0;

ack = Get18B20Ack(); //执行总线复位，并获取18B20应答

if (ack == 0) //如18B20正确应答，则读取温度值

{

// Write18B20(0xCC); //跳过ROM操作

Write18B20(0x55);

for(i=0;i<8;i++)

{

Write18B20(ID[adder][i]);

lcdadd=adder;

}

adder++;

if(adder>=8)

adder=0;

Write18B20(0xBE); //发送读命令

LSB = Read18B20(); //读温度值的低字节

MSB = Read18B20(); //读温度值的高字节

*temp = ((int)MSB << 8) + LSB; //合成为16bit整型数

}

return ~ack; //ack==0表示操作应答，所以返回值为其取反值

#include <reg52.h>

unsigned char i=0,z;

unsigned char IDD[8][5]={{0,0,0,0},{0,0,0,0},{0,0,0,0},{0,0,0,0},

{0,0,0,0},{0,0,0,0},{0,0,0,0},{0,0,0,0},};

void DelayMs(unsigned char n)

{

unsigned char i=0,j=0;

for(i=0;i<n;i++)

for(j=0;j<123;j++);

}

bit flag1s = 0; //1s定时标志

unsigned char T0RH = 0; //T0重载值的高字节

unsigned char T0RL = 0; //T0重载值的低字节

void ConfigTimer0(unsigned int ms);

extern void ConfigUART(unsigned int baud);

unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat);

extern bit Start18B20();

extern unsigned char lcdadd,tmp;

extern bit Get18B20Temp(int *temp);

extern void InitLcd1602();

extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str);

void main()

{

bit res;

int temp; //读取到的当前温度值

int intT, decT; //温度值的整数和小数部分

unsigned char len;

unsigned char str[12];

EA = 1; //开总中断

ConfigTimer0(10); //T0定时10ms

ConfigUART(9600);

Start18B20(); //启动DS18B20

InitLcd1602(); //初始化液晶

while (1)

{

if (flag1s) //每秒更新一次温度

{

flag1s = 0;

res = Get18B20Temp(&temp); //读取当前温度

if (res) //读取成功时，刷新当前温度显示

{

intT = temp >> 4; //分离出温度值整数部分

decT = temp & 0xF; //分离出温度值小数部分

len = IntToString(str, intT); //整数部分转换为字符串

str[len++] = '.'; //添加小数点

decT = (decT*10) / 16; //二进制的小数部分转换为1位十进制位

str[len++] = decT + '0'; //十进制小数位再转换为ASCII字符

while (len < 4) //用空格补齐到6个字符长度

{

str[len++] = ' ';

}

str[len] = '\0'; //添加字符串结束符

switch(lcdadd)

{

case 0:LcdShowStr(0, 0, "1:");LcdShowStr(2, 0, str) ;break; //显示到液晶屏上

case 1:LcdShowStr(8, 0, "2:");LcdShowStr(10, 0, str);break;

case 2:LcdShowStr(0, 1, "3:");LcdShowStr(2, 1, str) ;break; //显示到液晶屏上

case 3:LcdShowStr(8, 1, "4:");LcdShowStr(10, 1, str);break;

case 4:LcdShowStr(0, 0, "5:");LcdShowStr(2, 0, str) ;break; //显示到液晶屏上

case 5:LcdShowStr(8, 0, "6:");LcdShowStr(10, 0, str);break;

case 6:LcdShowStr(0, 1, "7:");LcdShowStr(2, 1, str) ;break; //显示到液晶屏上

case 7:LcdShowStr(8, 1, "8:");LcdShowStr(10, 1, str);break;

default: break;

}

for(z=0;z<2;z++)

IDD[lcdadd][z]=str[z];

IDD[lcdadd][2]='\0';

}

else //读取失败时，提示错误信息

{

LcdShowStr(0, 0, "error!");

}

/*********************************************************/

if(tmp==1)

{

while(IDD[lcdadd][i]!='\0')

{

SBUF=IDD[lcdadd][i];

while(!TI);

TI=0;

i++;

DelayMs(30);

}

SBUF=lcdadd+1+0x30;

while(!TI);

TI=0;

i=0;

}

Start18B20(); //重新启动下一次转换

}

/* 整型数转换为字符串，str-字符串指针，dat-待转换数，返回值-字符串长度 */

unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat)

{

signed char i = 0;

unsigned char len = 0;

unsigned char buf[6];

if (dat < 0) //如果为负数，首先取绝对值，并在指针上添加负号

{

dat = -dat;

*str++ = '-';

len++;

}

if((dat<10)&(dat>0))

{

*str++ = '0';

len++;

}

do { //先转换为低位在前的十进制数组

buf[i++] = dat % 10;

dat /= 10;

} while (dat > 0);

len += i; //i最后的值就是有效字符的个数

while (i-- > 0) //将数组值转换为ASCII码反向拷贝到接收指针上

{

*str++ = buf[i] + '0';

}

*str = '\0'; //添加字符串结束符

return len; //返回字符串长度

}

/* 配置并启动T0，ms-T0定时时间 */

void ConfigTimer0(unsigned int ms)

{

unsigned long tmp; //临时变量

tmp = 11059200 / 12; //定时器计数频率

tmp = (tmp * ms) / 1000; //计算所需的计数值

tmp = 65536 - tmp; //计算定时器重载值

tmp = tmp + 12; //补偿中断响应延时造成的误差

T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); //定时器重载值拆分为高低字节

T0RL = (unsigned char)tmp;

TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位

TMOD |= 0x01; //配置T0为模式1

TH0 = T0RH; //加载T0重载值

TL0 = T0RL;

ET0 = 1; //使能T0中断

TR0 = 1; //启动T0

}

/* T0中断服务函数，完成1秒定时 */

void InterruptTimer0() interrupt 1

{

static unsigned char tmr1s = 0;

TH0 = T0RH; //重新加载重载值

TL0 = T0RL;

tmr1s++;

if (tmr1s >= 100) //定时1s

{

tmr1s = 0;

flag1s = 1;

}

#include <reg52.h>

void ConfigUART(unsigned int baud);

unsigned char tmp;

//串口配置函数，baud-通信波特率

void ConfigUART(unsigned int baud)

{

SCON = 0x50; //配置串口为模式1

TMOD &= 0x0F; //清零T1的控制位

TMOD |= 0x20; //配置T1为模式2

TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud; //计算T1重载值

TL1 = TH1; //初值等于重载值

ET1 = 0; //禁止T1中断

ES = 1; //使能串口中断

TR1 = 1; //启动T1

}

/* UART中断服务函数 */

void InterruptUART() interrupt 4

{

if (RI) //接收到字节

{

RI = 0; //手动清零接收中断标志位

tmp = SBUF-0x30; //接收的数据+1后发回，左边是发送SBUF，右边是接收SBUF

// SBUF= tmp;

}

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