基于modbus协议的智能温度采集系统

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1、信息与控制工程学院硬件课程设计说明书基于MODBUS协议的智能温度采集系统学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师：职称：起止日期：信息与控制工程学院硬件课程设计说明书课程设计任务书一、设计题目：基于Modbus协议的智能温度采集系统二、设计目的1.培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力；2.掌握C8051F410单片机体系结构及C语言程序设计方法，并了解Modbus协议；3.学习电路焊装和硬件调试；4.掌握基于C8051F410单片机的基于Modbus协议的智能温度采集器的编程方法。三、设计任务

2、及要求设计并实现基于Modbus协议的智能温度采集系统。系统具有以下基本功能：1．利用C8051F410片上系统的24位AD转换模块实现对外部温度的采集；2．使用Modbus通讯协议实现单片机与上位机的通讯和示，使用Modscan软件实现温度的实时显；3.编写完整的实验程序，进行整机调试、撰写设计说明书。四、设计时间及进度安排设计时间共两周（2015.46～2015.4.24）,具体安排如下表：周安排设计内容设计时间第一周学习C8051F410、6N137、MAX485CPA单片机和DS18B20温度传感器的体

3、系结构及其功能；学习Modbus通讯协议、Modscan和altiumdesigner；设计采样电路和调试，并利用altiumdesigner画出其电路原理图。2015.4.6～2015.4.10第二周编写实验程序；按照电路图焊接。2015.4.13～2015.4.17第三周1.整机调试；2.撰写综合设计报告；3.答辩。2015.4.20～2015.4.24五、指导教师评语及学生成绩指导教师评语:年月日成绩指导教师(签字):-I-信息与控制工程学院硬件课程设计说明书目录课程设计任务书I摘要IV第一章绪论-1-1

4、.1设计目的-1-1.2单片机简介-1-1.2.1单片机的发展趋势-1-1.2.2单片机的应用领域-1-1.3MODBUS协议简介-2-1.3.1Modbus通信原理-2-1.3.2MODBUS网络的两种传输模式-3-1.3.3MODBUS网络的两种传输模-3-1.3.4地址设置-3-1.3.5功能码设置-3-1.3.6错误校验-4-第二章系统方案与论证-5-2.1系统方案-5-2.1.1单片机控制系统的论证与选择-5-2.1.2温度采集模块论证与选择-5-2.1.3数据通信的论证与选择-6-2.1.4电源的论

5、证与选择-7-2.1.5显示模块-7-2.1.6系统方案简述-8-第三章硬件系统设计-9-3.1电路的设计-9-3.1.1单片机最小系统-9-3.1.2RS485子系统框图与电路原理图-9-3.1.3温度采集电路原理图-10-3.1.4电源-10-第四章软件系统设计-12-4.1keil软件的使用-12-4.2程序的设计-14--III-信息与控制工程学院硬件课程设计说明书4.2.1程序功能描述与设计思路-14-4.2.2程序流程图-14-第五章系统调试与运行-17-5.1测试方案-17-5.1.1硬件测试：-

6、17-5.1.2软件仿真测试：-17-5.1.3硬件软件联调：-17-5.2测试条件与仪器-17-5.3测试结果及分析-17-5.3.1测试温度-17-5.3.2结论-18-第六章总结与致谢-19-参考文献-20-附录1：电路原理图-21-附录2：源程序-22--III-信息与控制工程学院硬件课程设计说明书摘要随着当今社会的不断发展，由单片机控制的各种系统的应用也变的越来越广泛，对各种测量系统的测量精度要求也越来越高，这其中就包括了智能温度采集系统。而且随着科学研究、工业和家用电器等方面对测温和温控的的应用越来

7、越多，对温度采集的精度要求变的更高，更要求能够实时的显示温度的数值实现良好的人际沟通。各种新型的集成电路温度传感器不断被研制出来。尤其是温度传感器DS18B20一种价格低廉高精度的数字温度传感器，其特点是测量误差小，价格低，响应速度快，体积小，功耗低。因此得到了广泛的应用。在此课程设计中，以C8051f410作为控制系统，通过温度传感器DS18B20来进行温度采集，采集后的数据通过基于MODBUS协议的RS485通信传输到上位机PC机中通过MODSCAN软件进行实时的显示。在设计过程中主要应用了AltiumDe

8、sign13来进行硬件电路的设计，通过keil软件来进行编程设计。本系统设计简单高效，能够将温度的误差控制在±05℃，能够实时显示温度数值，具有良好的人机沟通。关键词：C8051F410单片机、DS18B20、MODBUS协议、RS485通信、上位机显示。-III-信息与控制工程学院硬件课程设计说明书第一章绪论1.1设计目的随着经济的发展和社会的进步，当今社会各种电子产品，监测系统、控