本系统所要求实现的目标是采集多点温度数据，把它们传送到多个用途各异的微机上，以完成温度数据的实时显示，数据存档等多种功能，在本系统中，根据实际情况要求，设置多个测温点，其一点位于仓库外，其余多点位于原棉仓库内。
   本系统的组成由下层到上层分别是数据采集系统、多路远距离通信接口和通用仓温管理软件，如下图：
                              
                         图1.1  系统组成框图
      其中的数据采集系统是有8051单片机，A/D转换及相关的模拟，数字电路组成，主要完成多路模拟信号的选择，模拟信号的放大，模数转换，并把转换结果变为实际温度值，多路远距离通信接口分下位机通信接口和上位机通信接口两部分，下位机主要利用8051单片机的串行口传送和接收数据，上位机主要利用由串行接口芯片8251A组成的通信接口板传送和接收数据，通用仓温管理软件程序是上位机运行的软件，该软件具有通用性，只配置相应的硬件就可以实现对不同规模不同数目的仓库进行监视，该软件是在windows环境上使用borland c++开发的，采用了windows编程技术。

多路远距离通信的实现
      本系统采用了主从式通信结构来完成单片机（温度采集器的CPU）与微机和工业控制机的通信任务，8051单片机作为通信主机，得用其内部的一个可编程的，全双工的串行接口SBUF来完成串行通信；而PC机和工业控制机作为其两个通信从机，是得用专制的通信借口板来发送和接收数据的，这个通信借口板由可编程串行借口8251A及辅助电路组成。图4.1为它的结构示意图。
4.1  结构示意图
一. 主机串行通信的实现
      通信主机，即MCS-51单片机的内部串行借口SBUF有两个独立的发送缓冲器和接收缓冲器，对外有两面三条独立的收，发信号线RXD（P3.0）和TXD（P3.1）。串行收发的工作主要由串行借口来完成，CPU由一条写发送缓冲器的指令，把数据写入串行口，然后由串行口一位一位的向外发送，与此同时，接收端也可以一位一位的接受数据，直到把一组数据收完后，通知CPU，再由另一条指令把接收缓冲器的内容写入累加器。
      MCS-51单片机的串行口有四种工作方式，分别是方式0（位移寄存器输入/输出方式）、方式1（10位异步接受/发送方式）、方式2（11位异步接收/发送方式）、方式3（11位异步接收/发送方式）。本系统采用的是方式1，即一个字符包括1位起始位（低电平），8位数据位和1位停止位（高电平）。串行接口电路在发送时能自动插入起始位和停止位，在接受时，停止位进入特殊功能寄存器SCON的RC8位。
      对于串行口的控制由串行口控制寄存器SCON和电源控制寄存器PCON完成。SCON的两个控制位SM0、SM1决定串行口的工作方式，当SMO=0，SM1=1时既选择了方式1。SCON的REN位为允许接受控制位，相当于串行口接受的开关，只有当REN=1时才允许接受，若AEN=0，则禁止接受。
下面给出本系统中初始化部分程序:
   MOV TOMD，#21H；设置计数器1按方式2工作，计数器0按方式1工作
   MOV PCON，#80H；SMOD位置位
   MOV TH1，#0E6H；置计数器1初值为E6H
   MOVTL1，#0E6H；既设置其波特率为1200波特
   SETB TR1；    启动计数器1
   MOV SCON，#50H；串行口初始化为按方式1工作且允许接收
二、从机串行通信的实现
      本系统的通信从机，即工业控制机和386微机，分别通过串行通信接口板进行通信。本系统配有两种通信口板，一种采用STD总线结构，适用与工业控制机；一种采用PC机的总线结构，适用与PC机。
      从电路的组成原理上看，两个从机的串行通信接口板的结构成分基本相同，仅在译码电路部分有区别，原因是PV机对于I/O口的读/写由信号RD非和WR非与IOW非与AEN配合完成的，而工业控制机对于I/O口的读/写是由信号RD非与WR非与IORQ非配合完成的。以及他们寻址I/O口的地址线不同。
      从机的串行通信只要靠可编程串行接口芯片8251A实现。8251A可以直接与INTEL系列的各种微处理器连接，担负串行接口的主要任务。
      这个接口芯片占有两个I/O端口地址，可以通过CPU对这个地址的读写，来设置芯片占有两个I/O端口地址，可以通过CPU对这个地址的读写，来选择芯片的适当工作方式，或做数据的并行读写，它的发送和接收器都采用两极缓冲，但互不相关的进行工作，从而保证芯片按全双工方式工作，8251A的各种工作方式及工作进程都是用初始化及实时控制实现的。
    在本系统中，8251A的工作方式指令设为4FH，表示设置8251A按异步方式工作，波特率因子为64.字符长度为8位无奇偶校验位。停止位为1位，命令指令设为15H。表示允许接收和发送且复位出错标志.
三、波特率的设置
      在这种不同机种的微机通信中，确保通信成功的前提条件是通信双方采用相同的传输数率，因此波特率的设置是设计通信系统的关键。
1．主机通信系统的波特率。
      8051的串行口工作在方式1时，常用定时器1作为波特率发生，其波特率由下式确定：
波特率=（定时/计数器1溢出率）  （1）
SMOD为PCON寄存器中的控制位。
      定时/计数器1的溢出率取决于计数速率和定时时间常数，T1工作自动装载方式的工作方式2时，TL1做计数器用，自动重装的值放在TH1中时，溢出数率可由下式确定：
溢出率=计数速率/[256-（TH1）]
计数速率=fosc/12
当上面三个式子可以推出，计数器1的计数常数N（TH1值）为：
N=256-fosc/波特率*12*（32/2smod）
其中FOSC为单片机时钟频率，在本系统中，FOSC=6M，因系统所约定的波特率为1200波特，可由上式计算出N=230
2． 从机通信系统的波特率
      8251是由它的RXC（接收时钟）端和TXC（发送时钟）为其接收和发送器提供收发时钟信号的，可以控制8251A接收和发送数据的速率。在异步方式中，RXC和TXC可以是波特率，或波特率的16倍AK64WUK，
      这由方式控制指令的D1D0决定，这两位为波特率因子，在异步方式中用于控制时钟倍率，设定传输波特率，即D1D0=01，1011时8251A对信号RXC，TXC进行1，16，64分频后作为传输波特率。
      为保证从机通信系统的波特率为1200波特，我们这样设置，CLK时钟信号的频率为2M，由4M的晶振经二分频产生，CLK时钟信号再经过26分频送给TXC和RXC时钟，方式控制指令的D1D0位取11。
3． 波特率误差的分析
      我们知道，在单片机的串行接收方式（1，2，3）中，CPU以16倍波特率的采样速率对接收数据（RXD）不断采样，一旦检测到由1到0的负跳变，16分频计数器时刻复位，使这满足反转的时刻恰好与输入位的边沿对准，16分频计数器把每个接收位的时间分为16份，在中间三位即7，8，9状态时，位检测器对RXD端的采样，并以3取2的表决方式，确定所接收的数据位。这三个状态，理论上对应于每一位的中间段，若发送端与接收端的传输速率不一致，就会发生采样偏移。这种传输速率的误差在允许的范围内不致产生错位或漏码。但当误差超过允许范围时，便发生了错位，使接收的某数据位重复接收或没接收，因而产生接收接收数据错误。可用下面的公式表明错码或漏码发生的位数N：
      波特率相对误差位*第N位 >0.5,既>0.5/波特率相对误差时，第N位及后面的各位数据将出错。
     在本系统中，一帧数据共10位，所以只有当波特率相对误差小于4.5 %时，这种偏移才不会影响正常的数据接收。
在本系统中，通信各方约定波特率为1200波特，而主机当TL1的初值为230=E6H时，波特率发生器产生的实际波特率f1为：
f1=2*6*（10³）²/32*12*（256-236）
在从机中，实际波特率f2为：
f2=4*（10³）²/4³*2*26=1202
    因此可以认为波特率的相对误差小于0.1 %,所以不影响从机与主机正常地接收与发送数据。