6.2.2  时钟电路   22

6.2.3  复位电路   22

6.2.4  串口通信电路   23

6.2.5  继电器控制及驱动电路   23

6.3  电路PCB绘制 … 24

6.4  采购元器件… 24

7   串口通信及控制程序开发 … 25

7.1 单片机与组态王通信协议   26

7.2 单片机源程序设计  … 27

8   系统仿真设计  27

8.1   Proteus 设计 … 28

8.2   虚拟串口 … 29

9   测试与发布 … 29

结论  32

致谢  33

参考文献  34

附录  35

  1 引言

随着人们生活生产范围的扩大，对于工业控制自动化日趋频繁，于是对车间自动化的要求也就日益增强。在一些远距离的环境下更是如此，例如车间的监督远程控制，由于身体机能和技术限制，人很难短时间协调地完成多项工作，或者是在狭小的空间中，人很难亲自顾及多项作业。计算机监控与数据采集技术应运而生。

1.1 课题设计背景 

1.1.1 技术背景

本系统属于工业控制技术的范畴，计算机测控技术是一门新兴的综合性技术。它是计算机技术（包括软件技术、接口技通信技术、网络技术、显示技术）、自动控制技术微电子技术、自动检测和传感技术的有机结合与综合开发的产物。它主要研究如何将检测与传感技术、计算机技术和自动控制理论应用于工业生产的过程，并设计出所需的工业控制系统。随着科学技术的发展，计算机测控的应用领域日益广泛，在化工生产、电力系统、自动化机床、机器人控制系统和计算机集成制造系统等工业控制方面已取得了令人瞩目的应用成果，在国民经济中作用显赫。

组态软件是工业控制技术发展的结果，组态软件是指用于监控与数据采集过程控制的专用软件，其可以在自动控制系统的控制层一级的软件平台和开发环境中，使用灵活的组态方式（而非编程方式）为用户提供良好的开发环境和方法。它解决了控制系统的通用性问题，其预置的多种模块可以很容易地实现和完成控制层的各项功能，并能同时支持很多硬件厂家的计算机与I/O设备。与工控计算机和网络系统相结合，可以向控制层和管理层提供进行系统的集成的全部软、硬件接口。

单片机技术在近二十多年中得到了迅速发展。70年代中期，从微机家族中派生出新的一员，形成了一个新的分支：单片微型计算机。它以价格低廉、功能完善、面向实时控制为特征，以不求规模大、力争小而全为宗旨，在一块芯片上集成了构成一台计算机的主要部件。

单片机具有全电脑功能，且体积小、可靠性高、价格便宜、简单易学和开发应用方便，深受广大科技人员的欢迎。单片机具有众多的I/O口线，丰富的操作指令，较强的逻辑能力，特别适用于各类工业测控系统。在此领域，单片机的应用主要有以下方面：

　　①过程控制：如电镀工艺加工过程控制，塑料注射成型加工过程控制等。

　　②数据采集：工业生产过程需要各类采集系统，如电厂运行数据采集系统和轧钢机运行数据采集系统等，借此实现智能化测量和自动控制。

　　③智能化仪器仪表：如发动机油耗测试仪和液压系统参数测试仪等。

　　④机电设备的现代化改进：如将普通机床改为数控机床和将原生产线改为全自动生产线等。