读操作读操作同样也是个非常重要的操作。单片机将总线从高电平拉低后，总线保持低电平的时间在之内时，之后总线又被释放，将产生读时间间隙。读时序要在总线被释放的内完成，否则就失效了。读取完成后，就要再次释放总线。按照的操作流程，温度读取子程序流程图如图所示。图温度读取程序流程图八转换子程序单片机片的口中集成了路输入通道，执行转换时需要经过关闭设置转换通道关闭模拟比较器再次设置转换通道进行使能采用分频开始转换在接受到转换结束标志位后转换结束关闭转换等步骤，在执行的全部过程中，仅需配置与相关的三个寄存器即可实现转换功能。本系统的程序设计为到达采样时间时启动次采用分频转换。转换流程图如图所示。图转换程序流程图九矩阵键盘的按键查找键值读取程序本系统运用矩阵键盘对系统进行检测控制和显示，采用外部中断方式对按键进行侦测。矩阵键值的读取方法般有两种是行扫描法，另种是线反转法。当不按键时，行线全都为正值，列线全都为负值。当按下按键时会自动触发外部中断对键值进行读取。本系统根据矩阵键盘的硬件接线特点，我们采用线反转法检测键值。由于键盘的行线通过电阻与电源连接，列线与单片机相连。我们根据这个特点，将先将条行线置为输入状态并全赋值为，条列线置为输出状态并全赋值为，检测行线读取口高三位确定是哪行的键被按下了，之后进行线反转，再将条行线置为输出状态并全赋值为，条列线置为输入状态并全赋值为，再读取列线的值。将读取的行线值与列线值相加得到键值，把读取的键值按对应操作进行操作，在检测的过程中也应要考虑到键盘会有抖动，变成时要。图和图分别为按键中断程序流程图和键值读取子程序流程图。图按键中断处理子程序流程图图键值读取程序流程图显示子程序系统采用液晶显示屏进行显示。显示之前需要对其进行初始化按要求写入指令控制显示方式，其程序见附录。需严格按照操作流程才能正确显示。显示程序流程图如图所示。图显示程序流程图八控制输出程序温度溶解氧和值的控制都使用控制开关量的方法。将传感器采集到的的数值与设定值进行比较，根据这两个值比较结果的不同采用不同的操作，如图为温度控制程序流程图，图为溶解氧控制流程图，图为值控制流程图。图温度控制程序流程图图溶解氧控制程序流程图图控制程序流程图九串口通信程序串口在本系统中主要为了实现机与单片机的通讯，上下位机的通讯就是进行上下位机之间的数据传送。在此过程中，单片机既要向机发送数据也要接收机的数据，机的工作和单片机致。串口通信程序包括串口发送程序和串口接收程序。程序中串口的接收和发送都采用了中端方式。串口使用之前，需要对其先进行初始化和单片机对寄存器和硬件配置。单片机中串口数据接收中断向量号为。串口接收要经过屏蔽中断读取数据寄存器的内容接收到有效标识后存入接收缓存中。在数据传送过程中数据可能会出现，上位机在接收数据之前需要位校验位，本程序中机在接收到字符后，认为传送的数据正确开始接收，其接收的顺序依次为温度值溶解氧值值并存入缓存中。图所示为串口接收程序流程图。图串口接收程序流程图数据传送程序之前需要对传输的各个参数进行设置，包括数据传输模式波特率数据位数有无检验位和停止位。串口传送需要经过检验串口准备好发送将数据存入在收到发送结束后，清除串口准备好标志。程序流程图如图所示。图串口中断发送程序流程图十其他程序看门狗程序单片机内部集成看门狗电路，看门狗其实就是个定时器，防止程序跑飞的个工具，在程序出错时能够自动复位单片机使程序恢复正常。在程序执行过程中会因为些导致程序在个地方不动时，没有及时清除在模块程序中的看门狗定时器时，单片机将会重新启动程序重新执行程序。看门狗初始化程序见附录二读写程序在实际系统中有可能会出现突然断电或者短路停电的现象，为了防止水质参数设定值丢失，再重新设置设置参数，会使系统的使用极不方便。因此本系统利用单片机内部的掉电不擦出数据的对设定值进行保存。设定完设定值以后，直接将数据放入中去。在单片机掉电重启和复位后，采用读数据程序恢复关键的数据。单片机读写程序见附录。三系统自检程序在温度读取程序中，复位时向单片机发送个存在脉冲后，单片机才能正常读取温度数值。如果温度传感器本身损坏或线连接地不正确，模块运行时间超过程序中看门狗定时器的设定值时，看门狗程序会自动启动将系统进行复位操作。系统故障未排除的情况下，系统将直复位程序，如果只有这现象对于找出系统出错的原因并排除系统问题十分不利既耗时也耗力。由于上面的问题，我们在程序中加入了系统自检程序。通过自检程序可以直观地发现温度传感器本身的故障和接线问题，系统在程序初始化时进行系统自检，检测系统连续复位超过次时，会在液晶显示屏上显示,和的故障提示。由此，我们可以确定温度传感器发生了故障，只要检测本身的好坏，其三根引脚是否接好有没有松动就可以了，这样十分方便排除故障，使系统尽快启动减小了不系统故障引起的损失。自检程序流程图如图所示。图系统自检程序流程图四延时子程序延时对程序在单片机系统中的应用十分广泛，些电路和器件需要对其时序进行操作，此时添加延时是个有效的方法。例如，单总线结构对时需要求十分严格，矩阵键盘消抖也需要延时，串口通信器件规定了其操作时序，为了得到较为准确的延时子程序，可使用软件进行调试。在晶振下单片机的微秒级和毫秒延时程序见附录。第二节基于的上位机程序设计的介绍是由美国国家仪器公司开发的商用软件，它虽然已经诞生多年了，但是在国内流行时间并不长，只有短短几年时间。作为个优秀的商用图像化编程开发平台被广泛使用。以其简便的图形化编程方式，具有多种数据分析和表达的功能，为用户创建实际工程所需的系统创造了便捷的途径。以其特有的图形化编程语言，把繁琐复杂的编程语言简化成在菜单或图标的指引下轻松完成编程任务。在不影响系统稳定性和运行速率的同时，加快了工程的进度。二系统上位机软件的实现程序前面板设计编写的程序包括前面板和程序面板两个方面的编程。前面板是用户对系统进行操作的画面，是进行人机交互的操作界面。前面板控件布局如图和所示。在前面板中采用选项卡控件将不同显示内容分隔。在实时数据选项卡中，可以显示采集到的水质各参数的具体数值，并可向下位机发送对系统重新设定参数值。采用波形图表在纵坐标显示温度溶解氧和值，横坐标显示当前系统时间，从而达到直观体现水质各参数动态变化的目的。图前面板控件布局图前面板选项卡二程序框图设计在完成前面板设计之后，就要对程序框图进行编程。获得通道的转换值获得通道的转换值调用读取温度函数转换值处理后放入显示缓存显示指定显示项定时器重新赋值的操作及温度读取复位函数为输出状态输出低电平延迟微妙释放总线延迟微妙位输出状态等待从机应答低电平有效,等待从机释放总线写字节函数为输出读字节函数,数据右移为输出状态拉低总线，启动输入释放总线为输入状态延迟大于读温度函数,复位跳过温度转换延时等待转换完毕复位跳过读取读低八位读高八位复位，表示读取结束读取的数值处理后放入显示缓存转换关闭转换设置转换通道模拟比较器禁用使能，开始转换，分频,等待转换结束转换结果放入局部变量中