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3.3 主程序流程设计

图3是温度控制系统的主程序流程图。主程序首先对各个数据寄存器及外围接口芯片进行初始化，然后通过读EEPROM数据存储器AT24C01将原先通过键盘设定的温度门限值存入到温度门限寄存器中;随后调用AD7416温度采样和TLC1543模/数转换子程序，并将结果经数值转换后通过4位LED数码管显示。程序运行当中可随时通过调用键盘子程序来更改温度上下限值，并将该限值保存到AT24C01数据存储芯片中。当测量的温度值超过预先设定的门限值时，调用后向通道控制子程序启动继电器打开各种负载。

4 上位机监控系统设计

4.1监控界面设计

全中文工控组态软件MCGS是一套基于Windows的平台，快速构成上位机监控系统，可运行于Microsoft Windows9598MENT2000等操作系统，MCGS有宠大标准的工业器件、设备、图形库，通过接口设计，支持各类型单片机等硬件设备。MCGS软件使用简单，操作方便，Windows图形功能完备，界面一次性好。本系统设计了五个界面，分别是主界面、流程监控、故障报警、报表输出、操作规程。图4所示的是中央供热/供暖系统流程监控界面。其中，流程监控是系统的整个工作流程的动态显示，包括每个接口的水温显示、流水的方向等;报表输出是通过组态软件的报表功能实现运行信息、故障信息的数据保存、显示与定期打印。

4.2 单片机和上位PC机的RS—485通信接口

RS—485最大的优点在于它的多点总线互连功能，它可以连接一台主机和多台终端同时通信。由于它是半双工的工作方式，只能有一方发送，一方接收，而且它采用差动电平接收的方法提高抗干扰能力，适合在比较恶劣的环境下工作。在单片机系统中使用MAX485芯片，完成单片机和上位PC机的RS—485通信。芯片MAX485是RS—485 通信的低功率收发器，其驱动器变化率没有限制，最大传输率可达2.5Mbps，传输距离为1200米。MAX485芯片采用单+5V电源供电，总线上可挂接32个收发器。MAX485有8个引脚，当驱动器使能端DE和接收器使能端/RE禁止时，驱动器和接收器输出为高阻态。RO和DI分别为接收器输出端和驱动器输入端，只要A、B端通过电阻对应连接，即可实现信息传输。MAX485采用双线半双工通信方式，串行通信的波特率选为9600bps，AT89S51单片机的晶振相应地选为11.0592MHz，即可满足系统对波特率误差的要求。MAX232是RS-232收发器，用于实现TTL电平与微机串口的RS-232电平信号之间的转换。采用单+5V电源供电，数据传输率为120Kbps。

4.3 通信接口电路

在测控系统中，下位机的实时性较高，因而一般采用串行中断的方式进行通信。通信协议采用8个数据位、一个停止位，无奇偶校验位。AT89S51的串行口有四种工作方式，选取方式1即标准的10位异步通信方式，由串行口控制寄存器设置状态，将SCON设置为0X50H。采用定时器T1作为波特率发生器，工作于方式2。

4.4 PC机端组态软件通信脚本程序设计

组态软件的脚本程序用VB语言提供的通信控件MXCOMM可以方便地对串行通信的各项参数进行设置，包括串口状态、通信格式和协议等。一旦检测到有发送或接收数据发生，则触发OnComm事件，通过编程访问COM1的event属性了解通信事件的类型，并进行相应的处理。PC机串口对无线收发模块收发状态转换的控制，采用的是Visual Basic的开发环境，可通过设置MSComm控制的PTSEnable属性来实现。RTSEnble属性设为False时，串口RTS输出高电平，电平转换后将PTR 2000置为发射状态;RTSEnble属性设为True时，串口RTS输出低电平，电平转换后将PTR 2000置为接收状态。图5所示为计算机端的Visual Basic接收程序流程图。

本系统采用单片机控制，结构简单、性能可靠，特别是在单片机控制系统上配全中文MCGS组态软件，构成实时监控系统，根据实际工况灵活组态，作为良好的上位机人机界面，实现了动态测试、检测与报警，具有直观、操作方便、控制灵活等优点。经生产实践表明，该全自动中央供暖系统设计思路正确、运行可靠，能达到实际应用的要求，在自动化控制产品设计中应用越来越广泛。

关键词： 单片机 MCGS 中央供暖系统