主从式测控总线设计应用

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基于CAN总线技术的主从式通信系统

基于CAN总线技术的主从式通信系统

基于CAN总线技术的主从式通信系统
基于CAN总线技术的主从式通信系统是一种常用的现代工业
通信技术,用于实现工业自动化控制中的数据传输和信息交换。

这种系统由一个主控制器和多个从控制器组成,主控制器控制整个系统的通信过程,而多个从控制器则负责采集和处理数据,并向主控制器发送反馈数据或执行指令。

CAN总线技术是控制领域中的一种通讯协议,它可以实现实
时数据传输和可靠的错误检测,确保信息的高效传输。

这种协议在航空、汽车、电力、机器人等领域广泛应用,使得设备之间的通信更加协调和高效。

主从式通信系统将主控制器和从控制器集成在同一总线中,可以避免相互之间的干扰和冲突。

主控制器可以对整个系统进行控制和调度,从控制器则负责采集和处理实时数据。

在这种分布式系统中,从控制器的作用是根据主控制器的指令进行数据处理,并将调度后的数据再次返回到主控制器,从而实现联动控制。

基于CAN总线技术的主从式通信系统还具有以下优势:
1. 通信速度快:CAN总线技术支持高速传输,可以实现以微
秒为级别的通信速度,处理大量数据时,系统响应速度快。

2. 数据安全可靠:CAN总线技术具有自适应控制、错误检测
和纠错功能,可保证数据传输的准确性和可靠性,并能够防止数据丢失。

3. 灵活配置:主从式通信系统可以根据不同的工业自动化控制需求灵活配置,支持增加或删除节点,可以满足不断变化的自动化控制需求。

4. 易于维护:主从式通信系统采用统一的协议和通信方式,使得维护和更换通信硬件设备更加方便和快捷。

总之,基于CAN总线技术的主从式通信系统是一种高效、便捷和可靠的通信技术,它可以使工业自动化控制的数据传输和信息交换更加顺畅和高效。

I2C串行总线工作原理及应用

I2C串行总线工作原理及应用

I2C串行总线工作原理及应用I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行总线协议,用于连接芯片和外设,允许它们之间进行通信和数据交换。

I2C总线由飞利浦公司(现在的恩智浦半导体)于1980年代初引入,是一种简单、高效、可扩展的通信协议。

I2C总线由两根信号线组成,分别是SCL(串行时钟线)和SDA(串行数据线),可以连接多个设备,每个设备都有一个唯一的地址,设备之间可以通过发送和接收数据来进行通信。

I2C总线的工作原理如下:1.主从模式:在I2C总线上,一个设备必须充当主设备,其他设备充当从设备。

主设备负责生成时钟信号和控制整个通信流程,从设备只能在主设备允许时传输数据。

2.起始和停止条件:通信开始时,主设备会发送一个起始条件来指示数据的传输开始。

而通信结束时,主设备会发送一个停止条件来指示数据的传输结束。

3.传输过程:在传输数据之前,主设备首先会发送一个地址码来指定要通信的从设备。

然后,主设备将数据传输到从设备(写操作)或从设备将数据传输给主设备(读操作)。

每个数据字节都会被从设备确认,并继续传输下一个数据字节。

4.时钟和数据线:SCL线用于同步数据传输的时钟信号,SDA线用于传输实际的数据。

数据传输是按字节进行的,每个字节有8个位,其中第一个位是数据位,后面的7个位是地址位或数据位。

I2C总线的应用非常广泛,包括但不限于以下几个方面:1.传感器:I2C总线可以用于将传感器连接到主控芯片。

例如,温度传感器、湿度传感器、光照传感器等可以通过I2C总线传输采集到的数据给主控芯片进行处理和分析。

2. 存储器:I2C总线可以连接EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)和其他类型的存储器芯片,用于存储数据和程序。

主控芯片可以通过I2C总线读取和写入存储器中的数据。

3.显示器:一些液晶显示器和OLED显示器可以通过I2C总线与主控芯片进行通信。

modbus主从式总线的从机地址自动分配方法研究

modbus主从式总线的从机地址自动分配方法研究

引言
主从式总线型控制系统中每个从机节点必须拥有一 个合法且唯一的通信地址,通信地址一般通过标准化 组 织 指定分类配合开发人员设定拨码开关的方式设定。这种 配置方法硬件一旦出错或地址错乱,就对维修人员的 维 护 技能提出了较高的要求,并且还有些设备和产品受空 间 限 制,不利于放置拨码 开 关,增 加 了 配 置 难 度。 本 文 旨 在 研 究一种软件配置从 机 地 址 的 方 法,以 防 止 配 置 错 误、硬 件 不便利等情 况 发 生,即 使 有 新 设 备 加 入 也 可 以 合 理 分 配 地址。
Gao Weixiao,LiuYuanying (Information&TechnologyCollege,HebeiUniversityofEconomicsandBusiness,Shijiazhuang050061,China)
Abstract:Basedon Modbusprotocol,themethodisdesignedthatreferstosettingslaveaddressbysoftwareappliedinmaster-slavebus measurementandcontrolsystem.Toachieveautomaticallocationofslavedevicecommunicationaddresses,itcombinesuser-defined broadcastcommandswithvirtualaddressdichotomyandcollectsslavedevicecharacteristicstrings,whichmakesitselfmoreflexible,convenientandefficientthanthehardwareaddresssetting method. Keywords:Modbus;automaticallocationofslaveaddresses;virtualaddressdichotomy;characterstring

主从式测控总线设计应用

主从式测控总线设计应用

主从式测控总线设计应用本设计从生产车间的生产实际需要出发,设计一种基于车间生产现场的无线RS485总线,构成一个小型数据传输的局域网。

局域网中各个节点通过无线传输模块与其他节点相连,各个节点之间构成点对点的半双工传输方式,这种传输方式就是本设计中的无线RS485。

无线RS485总线能够把生产车间的各台仪器仪表与PC机建立连接,通过网络车间中各台仪器仪表的使用状态可以传输到PC机终端,在PC 机终端不仅可以显示现场各仪器仪表的使用现状,而且可以对现场数据的采集结果进行统计、分析,为实现车间生产现场的智能化和自动化,达到了对生产车间网络化管理的目的。

1 采用*****A单片机优点使用*****A单片机,提供了足够的存储空间和随机存储器,根据实际需要优点如下:(1)*****A提供了足够的存储空间和随机存储器这使得系统有了很大的扩展余量。

(2)*****A提供了模数(Analog-to-Digital,AD)转换器,使得该系统不需要另外增加相应AD转换器,本系统的终端连接生产现场的各台仪器仪表,其中必需用到模数转换,故在本设计中使用自带AD转换器的微处理不但可以降低设计难度而且可以节省成本。

最后,*****A提供了丰富的中断源,可以满足本设计中对实时性的要求,所以,在本系统设计中使用*****A单片机作为微处理器。

為了提高通信速度,增强系统可扩展性,设计方案如下:采用*****A单片机作为微处理器,其内部随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)。

使用无线传输芯片TH7122(通信速度达到40--80 kbit/s)作为无线传输通道。

使用RS485通信协议标准建立系统总线(可同时接入32个通信节点)。

该方案的原理如图1所示。

在该方案中,通过接口块块A接入RS485总线与PC机建立连接。

接口模块A通过无线射频分别与多个端口(端口B、端口C、端口D)连接。

这些端口将现场数据传输到接口模块A,接口模块再把数据传输到PC 机上。

I2C总线原理及应用实例

I2C总线原理及应用实例

I2C总线原理及应用实例I2C总线是一种串行通信总线,全称为Inter-Integrated Circuit,是Philips(飞利浦)公司在1982年推出的一种通信协议。

它可以用于连接各种集成电路(Integrated Circuits,ICs),如处理器、传感器、存储器等。

I2C总线的原理是基于主从架构。

主设备(Master)负责生成时钟信号,并发送和接收数据,从设备(Slave)通过地址识别和响应主设备的命令。

I2C总线使用两根线来传输数据,一根是时钟线(SCL),用于主设备生成的时钟信号;另一根是数据线(SDA),用于双向传输数据。

1. 主设备发送起始位(Start)信号,将SDA线从高电平拉低;然后通过SCL线发送时钟信号,用于同步通信。

2.主设备发送从设备的地址,从设备通过地址识别确定是否响应。

3.主设备发送要传输的数据到从设备,从设备响应确认信号。

4. 主设备可以继续发送数据,或者发送停止位(Stop)信号结束通信。

停止位是将SDA线从低电平拉高。

1.温度监测器:I2C总线可以连接到温度传感器上,通过读取传感器的输出数据,进行温度的监测和控制。

主设备可以设置警报阈值,当温度超过阈值时,可以触发相应的措施。

2.显示屏:很多智能设备上的显示屏都采用了I2C总线,如液晶显示屏(LCD)或有机发光二极管(OLED)等。

主设备通过I2C总线发送要显示的信息,并控制显示效果,如亮度、对比度、清晰度等参数。

3.扩展存储器:I2C总线可以用于连接外部存储器,如电子存储器(EEPROM)。

通过I2C总线,可以读取和写入存储器中的数据,实现数据的存储和传输。

4.触摸屏控制器:许多触摸屏控制器也使用了I2C总线,主要用于将触摸信号传输给主设备,并接收主设备的命令。

通过I2C总线,可以实现对触摸屏的操作,如单击、滑动、缩放等。

5.电源管理器:一些电源管理器也采用了I2C总线,用于控制和监测电池电量、充电状态、电压、电流等参数。

一种总线式测控技术在高频开关组合电源中的应用

一种总线式测控技术在高频开关组合电源中的应用

一种总线式测控技术在高频开关组合电源中的应用摘要:针对高效、低污染的绿色电源设计之需要,高可靠、易维护、功能齐备、结构紧凑的电源监控系统就显得十分必要。

介绍了一种总线式测控技术在智能电源监控系统中的设计原理,并提供了总线测控接口的硬件电路与软件设计。

如何对电源产品进行可靠、便捷的测控,是智能高频开关电源的核心问题。

电源测控涉及到数据的测量、控制、通信和人机对话等技术,其中测量与控制方案的合理性是电源系统可靠性的关键。

本文针对这一点,着重探讨了一种总线式测控方案在智能高频开关组合电源中的具体应用。

智能高频开关组合电源,一般采用双路市电通过电气互锁作为交流输入,并提供防雷措施和用户交流分路。

其输入的交流经高频开关整流模块整流后,产生用户所需要的直流电(通常有12V、24V、48V、110V、220V等电压等级),然后将输出直流连接到电池组、用户直流分路上,这就是智能高频开关组合电源的基本原理,如图1所示。

2设计原理电源监控系统需对电源的各种模拟量,开关量进行精确测量,它包括:交流单元的电压、电流、频率,防雷模块及交流分路的工作状态;直流单元的系统合闸母线电压、控制母线电压,各控制母线分支电流及工作状态;电池单元的电池组电压和电流,单节电池电压,电池温度及充电和开关量(门窗开关、空调开关,火警、水警、烟警,有无人职守等)情况;绝缘检测单元的各母线支路的绝缘状态;每个整流模块运行参数的瞬态变化情况;以及对市电切换,降压硅堆调压,电池管理(均充、浮充、限流、稳流、放电测试、电池温度补偿、馈线电阻补偿),多级电池深放电保护,用户告警节点等进行实时控制;对各种运行参数进行分类设置,及时响应远程用户的集中监控的各种要求;同时还要考虑系统电气设计的合理性,装配和调试的可操作性,工程服务的易维护性。

根据以上功能情况,特提出如下的测控方案,如图2所示。

图1智能高频开关电源原理框图图2电源监控系统总线测控原理框图该电源监控测试方案的明显特点是:在测控总线BUS上外挂了交流检测板,直流检测板,电池检测板,绝缘检测板,环境检测板,电气控制板。

测控总线

测控总线

2、测控总线的分类
STD总线 CAMAC总线 VME总线 VXI总线 CompactPCI总线 PXI总线 其他
早期标准的、用得较为普遍的测控机箱底板总线有STD 总线和CAMAC总线。
STD总线的插件板采用小尺寸板子结构,印制电路板上 带有边缘式印制插头(亦称“金手指”)。在同类板子结构中, 由于其板子尺寸小,因此耐振动、冲击,具有良好的坚固性
Fastbus
VXI
CompactPCI
PXI
推出时间 1973年 70年代初 1984年
1986年
1987年
1994年
1997年
采用的
标准
IEEE
P961-1987 IEEE 583等多个 标准,1976~1982 事实上的标准 IEEE 960-1986 IEEE 1155-1992 事实上的标准 未标准化
CAMAC总线是70年代初推出的一种专门为测控系统设 计的标准机箱底板总线。其总线规范完整、严格,在测控领
域曾得到广泛的应用。近几年来,由于其他高性能总线的出 现,这种总线的性能已显得落后,现在也处于淘汰过程。
VME总线,Versamodel Eurocard由Motorola 公司1981年推出的第一代32位工业开放标准总线, 其主要特点是VME总线的信号线模仿Motorola公 司生产的68000系列单片机信号线,由于其应用 的广泛性被IEEE收为标准,即IEEE 1014-1987,其 标准文件为VMEbus specification Rev C.1。
CompactPCI总线是PCI总线的增强和扩展,由多家 工业控制计算机厂商于1994年提出,至1997年已发布了 两个规范版本。PCI总线已成为当今微型机甚至服务器 的事实上的总线标准。CompactPCI在电气上完全与PCI 总线兼容,而更适合于工业测控的应用。

基于主从式总线结构的转矩流变仪现场控制器的设计

基于主从式总线结构的转矩流变仪现场控制器的设计
维普资讯
第 1卷 1
第 4期
哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报
J OURNΒιβλιοθήκη L HARB N U V.S I I NI C .& T H. EC
Vo .1 No 4 1 1 . Au . 0 6 g ,2 0
20 06年 8月
基 于 主 从 式 总线 结构 的转矩 流 变 仪 现 场 控 制 器 的 设 计
CHEN n , Tig WANG Xu n a , ZHANG 。
( . l tcl Eet n n ier gC l g , abnU i,Si eh ,H ri 5 00, hn ; 1 Ee r a & lc oi E gne n oee H ri nv c.T c. abn10 4 C ia ci r c i l
力, 通过 各个模 块 分别 测量 和控 制 , 基于星 型结构 的
转矩流变仪现场控 制器 由 6个部分组成 : 主控 电路 模块、 温度测量与控制模块 、 速度测量与控制模块 、 压力测量模块和主控计算机系统 即上位机 , 其硬件 组成框 图 如图 1 示 . 所 。
1 1 主 控 电路的设 计 .
u e o a u e a d c n r lee t c cr u t l fme s r n o to lcr ic i .whih i r v d t e i ii n e ibi t ft e s se mu h i c mp o e hef x blt a d rla l y o y t m c l y i h
2.Ap l d S in eC l g ,Habn Unv S iTe h pi ce c ol e e e ri i. c. c .,Habn1 0 0, ia; r i 5 08 Chn

基于CAN总线的测控系统设计

基于CAN总线的测控系统设计

基于CAN总线的测控系统设计
一、实验目的
1、掌握单片机温度采集原理。

2、掌握CAN通信的基本原理。

3、掌握SPI接口通信原理。

3、掌握主从式测控系统设计原理。

二、实验设备
1. 单片机控制系统(2块)
2.CAN通信模块(2块)。

三、实验内容:
1.系统由二个节点组成,一个主节点(1#),和1个从节点(2#,3#)。

主节点负责系统控制管理和数据收集;从节点一个用于温度采集。

2.主节点任务包括:1)定期广播时间信息,用于系统定时。

2)每隔一秒接收一次温度节点的温度值保存,数据要维持一分钟以上才能放弃;当接收到温度节点的报警信息,要有声音(或光电)报警提示。

3.温度节点任务包括:1)接收主节点的定时信息,以实现系统同步。

2)采样温度值,并显示温度值;3)每隔一秒向主节点传送一次当前温度值;4)温度测量范围要设定上下限,当采样温度超过上下限时,要立即报警,发出声光提示,同时要把报警信息及时传送到主节点。

4.附加设计内容。

四、实验步骤
先实现各个节点的基本功能,再进行系统调试。

五、实验报告要求:
①实验目的
②实验设备
③实验内容
④各个节点功能设计的原理(原理图及实验原理说明)和主从系统设计的原理;
⑤画出各个功能节点程序流程图和程序清单;
⑥设计总结。

六、参考资料
①《HC6800—EM3使用手册》
②《MCP2515中文手册》
③《TJA1050使用手册》
④《CAN模块电路图》
⑤《CAN总线协议中文版》。

i2c总线的工作原理与应用

i2c总线的工作原理与应用

i2c总线的工作原理与应用1. 简介i2c(Inter-Integrated Circuit)总线是一种常见的串行通信总线,用于在集成电路之间进行数据传输。

它采用两根线(SDA和SCL)进行通信,支持多主机和多从机的连接。

i2c总线通常用于连接传感器、存储器、显示器等设备。

2. 工作原理i2c总线采用主从式架构。

主机(Master)负责控制总线的访问和数据传输,从机(Slave)接收并响应主机的指令。

2.1 信号线i2c总线有两根信号线:•SDA(Serial Data Line):用于传输数据。

•SCL(Serial Clock Line):用于同步数据传输。

2.2 传输模式i2c总线支持两种传输模式:•标准模式(Standard Mode):最大传输速率为100kbps。

•快速模式(Fast Mode):最大传输速率为400kbps。

2.3 通信流程i2c总线的通信流程如下:1.主机发送起始信号(Start):主机将SDA从高电平拉到低电平,然后拉低SCL线。

2.主机发送地址和读写位:主机发送从机的地址和读写位,指定数据是读取还是写入操作。

3.从机应答:从机接收地址和读写位后,发送应答信号(ACK)给主机。

4.数据传输:主机和从机之间传输数据,每个字节都要从高位(MSB)依次传输到低位(LSB)。

5.应答验证:每个字节传输后,接收方发送应答信号,表示接收成功。

6.停止信号(Stop):主机发送停止信号,将SDA从低电平拉到高电平,然后拉高SCL线。

应用案例i2c总线广泛应用于各种电子设备中,以下是一些常见的应用案例:3.1 传感器模块传感器模块通常使用i2c总线进行数据传输。

例如,温度传感器可以通过i2c 总线将实时温度数据发送给主控制器,以便进行温度监测和控制。

3.2 存储器i2c总线可以连接到存储器芯片,用于存储和读取数据。

例如,实时时钟芯片可以使用i2c总线来存储和读取时间数据。

3.3 显示器一些液晶显示器可以通过i2c总线进行控制和数据传输。

基于PC机和单片机的主从式测控系统

基于PC机和单片机的主从式测控系统

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数设置或者接收区, 只有 6 个控制电机按键 ( 由 ) , 鼠标控制 每个按键对应控制一台电机, 每次操 作都会得到指示界面的提示。电机控制系统通过 按键的操作实现, 在编程过程中每个按键都会有 通过鼠标 两个事件: 一个是 OnmouseDown 事件, 按键按下触发; 另外一个是 OnmouseUp 事件, 鼠 放开鼠 标按下后放开触发该事件。 在每次按下、 这些数据 标的操作中向单片机发送不同的数据, 将被赋给单片机的 P2 口来控制 P2 口所有端口的 电平, 实现对某一电机运转 / 停止的精确控制。 3. 2 下位单片机软件 采用单片机 C 语言编写下位机程序 ( 图 5 ) , 主要实现辨别当前状态下是何种模块, 如选择模 块一, 则接收 PC 机传来的数据, 对传来的数据进 行相应处理, 利用处理后的数据进行模块一中交 则根据发送来的 通灯的延时控制; 如选择模块二, 数据控制模块二电机的运转。
笔者设计的主从式测控系统( 图 1 ) 由上位机 ( 一台 PC 机) 和下位机 ( AT89C51 单片机 ) 组成, 系统中作为主机的 PC 机通过调用软件中的串行 口控 件 和 硬 件 RS232C 接 口 与 下 位 机 进 行 通 信
[2 ~ 4 ]
。串行通信中, 只有通信双方采用相同的
接口标准才能进行正常的通信。 由于 RS232 电 平和下位单片机的 TTL 逻辑电平不一致, 所以必 须进行电平转换, 该系统中的逻辑电平转换采用 MAX232 芯片实现。 系统的工作过程为: 上位机 通过串口向下位机发送数据或接收下位机发送的 信号和数据, 主要实现对下位机的实时控制, 完成 参数的设定和数据的显示、 存储及打印等功能。 下位机用来接收数据或向上位机传输数据 , 同时 执行相应的操作以实现相应的控制功能, 下位单 片机完成数据采集及传送等实时控制任务 。为了 检验 系 统 的 有 效 性, 设计了两个应用控制模 — —交通灯的延时控制模块和电机控制模块。 块— 下位机处理接收到的数据, 选择执行模块一或模

主从式RS485串行通讯在实际中的应用

主从式RS485串行通讯在实际中的应用

"&1 、 "&) 为串行口工作方式选择位; "&0 为允许 方式 0、 在方式 0 或方式 6 中, 6 的多机通讯控制位, 如果 "&0 3 ), 则接收到的第 J 位数据 ( !.$) 为 1 时, 由软 不激活接收标志位 !8; !5G 为允许串行接收, 件清 “1” 禁止接收; 分别 C.$、 !.$ 在方式 0 或 6 中, 是发送和接收到的第 J 位数据, 需要时, 由软件置位 或复位; 接收中断标志位, 必需 C8、 !8 分别为发送、 由软件清 “1” 。 6 = 0 = 0 波特率的计算 以工作为例: 0"&17 (定时器的溢出率) K 60 晶振频率 定时器的溢出率 3 (0%9 - CL)) K )0 式中: 位于 HF,G= >。 "&,7 为串行波特率系数, CL) 为定时器 ) 的初始化时间常数。 波特率 3 在应用时, 我们选择 MNB; 3 0#&LO、 CL) 3 1P6L、 则波特率为 J911。 "&,7 3 ), 6=0=6 程序设计
011) 年第 6 期




主从式 !"#$% 串行通讯在实际中的应用
姜云柏
【摘
韩怀成
包文毅
孙卫东
要】 主要介绍 &’(#$% 的技术条件及其在实际中的应用— — —用其构成的硬件电路、 软件设计及主 串口通信 波特率 再次发送需要呼叫的地址, 并等待应答信号。对同 一个从机多次呼叫而在规定的时间内没有应答信号 不正确, 则在主机的界面上提示出错信息。 6=0 仪表通讯软件的设计 6 = 0 = ) 控制寄存器 "F,G 对于智能仪表的 FHI 我们选择 &5" - %) 系列 的单片机, 例如 $1F%%0。在它的内部具有一个全双

测控总线与仪器通信技术

测控总线与仪器通信技术

测控总线与仪器通信技术随着科技的不断发展,现代测控仪器的功能和复杂性也在迅速提高。

为了满足仪器对高速、可靠、实时的数据传输需求,测控总线技术应运而生。

测控总线是一种用于连接测控仪器和计算机的通信技术,能够实现仪器之间的数据交换和远程控制,极大地提高了测控系统的效能和可靠性。

测控总线技术具有很多优点。

首先,它可以实现多仪器之间的数据共享和资源共享,降低了系统的复杂度。

在传统的测控系统中,每个仪器通常需要独立的接口来连接到计算机,这样会增加系统的配置和维护成本。

而采用测控总线技术,可以通过一条总线连接多个仪器,大大简化了系统的结构和配置。

其次,测控总线技术提供了高速的数据传输能力。

随着科学仪器复杂性的提高和数据量的增大,仪器与计算机之间需要快速的数据传输。

测控总线技术采用了一些高速的通信协议和传输方式,可以在短时间内实现大量数据的传输,满足了实时性要求。

此外,测控总线技术还具有良好的可扩展性和灵活性。

现代的测控系统往往需要不断扩展和更新,以适应不断变化的需求。

测控总线技术可以很方便地实现系统的扩展,只需要添加新的仪器到总线上即可。

同时,总线的使用可以使系统模块化,每个模块可以独立地开发和更新,大大提高了系统的灵活性。

测控总线技术的应用十分广泛。

在工业自动化、实验室测量、医疗设备等领域,测控总线技术都得到了广泛应用。

例如,在工业自动化中,测控总线技术可以实现设备之间的联网控制和监测,提高生产效率和质量。

在实验室测量中,测控总线可以连接多个仪器,实现多参数的实时测量和数据处理。

在医疗设备中,测控总线可以用于监测患者的生理变化,方便医生进行诊断和治疗。

测控总线技术的实现涉及到硬件和软件两个方面。

在硬件方面,测控总线需要采用一些特殊的接口芯片和线缆来实现仪器和计算机之间的连接。

常见的测控总线接口有USB、Ethernet和GPIB等。

这些接口通常都具有高速、可靠的传输性能,能够满足不同应用场景的需求。

在软件方面,测控总线需要采用一些通信协议和驱动程序来实现仪器和计算机之间的数据交换。

基于PC机和单片机主从式测控系统设计研究

基于PC机和单片机主从式测控系统设计研究

基于PC机和单片机主从式测控系统设计研究作者:曹森戚凤华来源:《赤峰学院学报·自然科学版》 2015年第10期曹森,戚凤华(南京晓庄学院,江苏南京 210017)摘要:在测控系统的设计上,很多系统的PC机只能控制一台下位机,从而导致了PC机资源的浪费.而利用PC机和单片机进行主从式测控系统的设计,则可以使这一问题得到解决.本文基于PC机和单片机进行了主从式测控系统的设计,并从系统结构、硬件设计和软件设计这三个方面对系统电路原理和实现方法进行了分析,对系统的通信问题进行了研究.关键词:PC机;单片机;主从式测控系统;设计中图分类号:TN741 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2015)05-0025-02在计算机技术和网络技术不断发展的情况下,由PC机和单片机构成的测控系统已经得到了广泛的应用.一方面,该类系统拥有来自于PC机的高性能的软件功能.另一方面,在数据采集和图形处理方面,该类系统又拥有单片机的实时数据采集和处理的优势.所以,在测控系统设计中进行PC机和单片机的应用,已经成为了测控技术发展的一个方向.1 基于PC机和单片机的主从式测控系统结构从本质上来讲,基于PC机和单片机的主从式测试系统是建立在485总线型网络的基础之上.在系统中,PC机在利用串行口控件的同时,也需要利用RC-232C来完成通信.而在进行RS-232C 和RS-485总线标准的转换时,则可以利用MAX232、MAX485芯片来实现[1].此外,在进行RS-485总线与下位单片机的连接时,同样也需要MAX485芯片来完成.所以,从系统的结构上来看,系统包含了上位PC机部分、RS232接口电路部分、带光电隔离RS232/485转换电路、RS-485总线型通信网络部分和下位机单片机部分.首先,上位PC机作为系统的主控机,需要被放置在中央控制室.而当上位机需要向下位机发达指令或接收其反应时,则需要利用软件的串口控件和硬件的R232C接口来实现通信.此外,系统上位机还要实现人机交互,从而使用户更加方便的进行系统的操作[2].其次,系统上位PC机采用的通信接口为RS-232C,系统下位单片机使用的是TTL逻辑电平.所以,想要实现系统间的通信,就需要利用MAX232芯片进行接口标准的转换.再者,系统的RS232/485转换电路由芯片和光电耦合器组成,而系统的总线型通信网络则为主从式微机网络.因为,利用RS-485总线实现系统通信,可以使系统具有较强的抗干扰能力,并且能进行远距离的通信.最后,系统的下位机是由8051单片机为核心,并进行信号显示、键盘和时钟电路等外围电路的配置.2 系统的硬件设计在进行系统的硬件设计时,需要以系统的结构为依据,重点进行重要环节的电路设计.首先,在进行RS232接口电路的设计时,要进行其主要功能的实现,既PC机与外部连接设备的电平转换.而由于拥有全双工的串行通信口,8051单片机可以与PC机进行串口通信.但是,由于PC机串口为RS232电平,单片机串口为TTL电平,所以还需要利用MAX232芯片进行电平和逻辑关系的转换,从而实现系统的通信.其次,在进行RS232和RS485转换电路的设计时,则需要采用RS-485总线标准[3].而为了实现系统的通信,则要利用MAX485芯片将TTL电平转换为485电平.但值得注意的是,为了使系统具有更强的抗干扰能力,还要在MAX232芯片和MAX485芯片间加入单向传输的光电耦合电路,从而避免输出端的干扰信号反馈到输入端.再者,在进行RS-485总线型网络电路的设计时,则要采用主从式结构.具体来说,就是使上位机进行系统的通信控制,并不允许下位机主动进行指令或数据的发送.而这种电路设计,可以使系统的每一个发送器驱动进行多个负载设备的连接的同时,又可以避免系统遭到其他设备的干扰.此外,系统的下位单片机电路设计则要保证MAX485的DE端电位为“0”.因为,系统的PC机与下位机之间的通信线路一般要长达几百米,所以二者之间的通信状态并不统一,因此容易出现通信的困难.而保证8051单片机在复位时的I/O口输出为高电平,则可以实现系统的通信.最后,在进行系统供电电路的设计时,要利用直流稳压电源来进行供电[4].而该电源主要由电源变压器、整流、滤波和稳压电路构成,可以维持直流稳定的电压的输出.3 系统的软件设计在进行系统的软件设计时,可以利用串口控件MSComm来进行PC机和单片机通信的实现.因为,该控件不仅能够进行串行通信的数据发送和接收的设置,还能设置串口状态和串口信息格式.3.1 上位机软件设计在进行上位PC机软件的设计时,可以利用MSComm通信控件来进行数据的接收和发送.而进行该种控件的应用,就可以使用户不必进行通信底层的操作,从而实现与下位机的直接通信.由于系统本身是主从式的测控系统,所以可以采取主机查询、从机中断的通信方式进行通信的实现.在系统进行通信的过程中,需要进行地质信息的识别和输入,并且需要采用轮询的方式进行通信.具体来说,就是只有在PC机访问从机时,从机才能有所反应,而其余时间从机则要保持在等待串行中断的状态[5].此外,在数据传输的过程中,PC机还要查询各个单片机端口.而单片机则要保持监听状态,从而及时进行指令的接收.3.2 下位单片机软件设计在进行单片机的软件设计时,要采用中断方式进行数据的接收和发送.具体来说,就是以定时器T1为波特率发生器,在波特率与PC机一致时,单片机则可以利用串行口完成数据通信.而为了保证PC机始终只与一台从机进行通信,下位单片机只能在PC机发出与自身地址码一致的地址时,才能向PC机发送应答信号.此外,单片机程序应由下位机主程序和中断程序两部分构成.其中,下位机主程序不仅要进行数据的初始化,还要完成数据的传输工作.而中断程序则要辅助进行数据的传送,并实现下位机和主机的连接.3.3 数据库设计在进行数据库的设计时,要保证数据的存储管理更有效率.而系统的数据库只是进行下位机发送数据的存储的,所以数据量相对不是很大.因此,可以利用Microsoft Access格式的数据库系统进行数据的存储和处理[6].而该数据库不仅具有结构简单和灵活等特点,还便于用户进行数据库的管理和使用.在进行数据库应用的时候,可以利用数据访问对象、远程数据对象和ActiveX数据对象来进行数据的访问.而数据库的访问方法则为数据控件法,既利用Ado Data 控件进行数据库的操纵.3.4 系统界面的设计进行系统界面的设计,是为了更好的方便用户进行系统的使用.所以,在进行系统界面设计时,要尽量使用便于用户掌握的编程语言,从而方便用户的使用.而利用Visual Basic6.0开发软件进行系统界面的设计,则可以进行适用于Windows环境的应用程序的编写,从而在节省设计者的大量时间.从内容上来看,系统的界面包含了密码确认界面、主操作界面、参数设置模块、程序说明模块、CRC运算模块和查询模块这六部分.其中,密码确认界面需要用户进行密码的输入,从而进行用户身份的确认.主操作界面则需要进行接收显示、文件传输、菜单和主要功能的按钮的设置,从而方便用户进行系统功能的选择.参数设置模块的设计则可以进行通信时的串口号、波特率和停止位数等参数的设置,从而使系统程序适用于各种工作情况.程序说明模块则是用来进行串行通信程序相关信息的显示,从而便于用户进行软件的了解[7].而由于系统通信的过程可能会出现数据错误,所以需要利用校验码进行数据的检测.而CRC运算模块则可以为用户提供检测数据的操作,从而使用户进行数据的确认.此外,界面设计部分还包含查询模块,既可以为用户提供查询数据来源、时间、传输情况等信息的操作界面.总而言之,基于PC机和单片机的主从式测控系统不仅具有单片机集成度高、控制能力强和系统结构简单等优点,还具有PC机在处理数据、图像处理和网络通信等方面的优点.所以,设计者想要进行主从式测控系统的设计,就可以进行PC机和单片机的利用,并利用MAX232芯片和MAX485芯片来进行系统通信的实现,从而更好的进行系统的应用.参考文献:〔1〕胡中功,黄波,江维.基于RS485总线的PC与单片机多机通信系统设计[J].自动化与仪器仪表,2012,01(01):30-35.〔2〕王士争.主从通信模式下即插即用技术的研究和实现[D].南京邮电大学,2012.〔3〕史媛芳.PC机与C51单片机的串行通信研究[J].电脑知识与技术,2014,36(10):810-817.〔4〕焦向峰.基于单片机的齿轮角度测控系统设计[J].智富时代,2014,12(01):158-160.〔5〕张聪.一个通用测控系统的设计与案例定制[D].北京邮电大学,2012.〔6〕周先辉,毛翠丽,王长河.基于STC12C5A与PC串口通信的温度测控系统开发[J].南阳理工学院学报,2012,04(04):52-55.〔7〕何青,胡汉春,代刚.基于RS-485总线的PC机与单片机串行通讯仿真系统的设计[J].机电产品开发与创新,2011,01(24):27-28.。

实验四 总线控制实验报告

实验四 总线控制实验报告

实验四总线控制实验报告总线控制是计算机组成中的一个重要部分,它负责协调计算机内各个组件之间的数据传输和控制信号的交互。

本次实验主要介绍了总线控制的概念和实现,通过实验的学习和实践,我深刻理解了总线控制的原理、方法和应用。

首先,总线控制是指由总线控制器对计算机内部各个设备进行管理和控制。

总线控制器起到了一个中介的作用,它负责对总线上的数据进行转发、选择和控制等操作。

在本次实验中,我们通过使用VHDL语言来实现一个8位总线控制器。

实验中,我们的总线控制器具有以下几个功能:数据传输、地址传输、中断控制和时序控制。

数据传输是指总线控制器可以将数据从一个设备传输到另一个设备,实现设备之间的数据交换。

地址传输是指总线控制器可以将地址信息从CPU传输给内存或外设,实现设备的寻址和数据读写。

中断控制是指总线控制器可以接收和响应来自外设的中断信号,实现设备之间的通信和协调。

时序控制是指总线控制器可以控制总线的时序和状态,确保数据的正确传输和设备的正常工作。

在实验中,我们根据总线的特性和需求,设计了一个基于VHDL语言的8位总线控制器电路。

总线控制器的输入包括数据输入、地址输入和控制信号输入,输出包括数据输出和控制信号输出。

通过编写VHDL代码,我们实现了总线控制器的功能,通过仿真软件进行验证和调试,最终得到了满足要求的总线控制器电路。

在实际应用中,总线控制在计算机系统中起到了重要的作用。

它可以有效地管理计算机内部各个设备之间的数据传输和控制信号的交互,提高计算机系统的工作效率和性能。

总线控制可以实现多个设备之间的数据共享和资源共享,提高计算机系统的并行处理能力。

总线控制还可以实现设备的热插拔和扩展,方便系统的升级和维护。

总之,总线控制是计算机组成中的一个重要部分,它负责协调计算机内部各个设备之间的数据传输和控制信号的交互。

通过实验的学习和实践,我们深刻理解了总线控制的原理、方法和应用,通过设计和实现一个8位总线控制器电路,提高了对总线控制的认识和理解。

测控总线课程设计

测控总线课程设计

测控总线课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握测控总线的基本概念、原理和应用,能够理解并分析测控总线的结构和工作原理,具备设计和应用测控总线系统的能力。

1.了解测控总线的定义、分类和特点。

2.掌握测控总线的组成部件及其功能。

3.理解测控总线的通信原理和工作过程。

4.熟悉测控总线在实际应用中的案例。

5.能够分析测控总线系统的结构和工作原理。

6.具备设计测控总线系统的能力。

7.能够运用测控总线技术解决实际问题。

情感态度价值观目标:1.培养学生对测控技术的兴趣和好奇心。

2.使学生认识到测控总线在现代工业中的重要性。

3.培养学生勤奋学习、勇于探索的精神风貌。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括测控总线的基本概念、原理和应用。

具体包括以下几个方面:1.测控总线的定义、分类和特点。

2.测控总线的组成部件及其功能。

3.测控总线的通信原理和工作过程。

4.测控总线在实际应用中的案例分析。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解测控总线的基本概念、原理和应用。

2.案例分析法:分析测控总线在实际应用中的案例,使学生更好地理解测控总线的工作原理和应用。

3.实验法:安排实验环节,让学生动手操作,加深对测控总线原理的理解。

4.讨论法:学生进行分组讨论,培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。

四、教学资源为了保证本节课的教学质量,将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的测控总线教材,为学生提供系统、全面的学习资料。

2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作精美的PPT,直观地展示测控总线的原理和应用。

4.实验设备:准备充足的实验设备,确保每个学生都有机会动手操作。

5.在线资源:利用网络资源,为学生提供更多的学习资料和案例分析。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,将采用以下评估方式:1.平时表现:关注学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,给予及时的反馈和鼓励。

基于LIN总线的主从式自适应前照灯控制系统

基于LIN总线的主从式自适应前照灯控制系统

基于LIN总线的主从式自适应前照灯控制系统林国余;王东;姚平【摘要】自适应前照灯系统(Adaptive Front-Lighting System,AFS)是一种和行车安全息息相关的主动式安全系统;根据其功能要求,开发了一套自适应前照灯系统的硬件结构,使用基于LM2576的电源系统为整个系统供电模块,采用由AFS主控模块和电机驱动模块组成的主从式结构,其中AFS主控模块用于采集车辆信息,动力学模型计算和电机控制信号输出,电机驱动模块接收控制信号,并驱动电机运动,两者之间采用LIN总线作为通讯链路;实验表明,该系统能够实现“车灯随动”的功能,车灯偏转角的误差约为0.2°,满足自适应前照灯系统的控制要求;该系统的研制将为后续实车动力学控制模型研究和算法设计奠定基础.%AFS (Adaptive Front - Lighting System) is an active safety system closely linked with the driving. According to the function requirement, a AFS hardware developed with the LM2576 chip is used to supply power for whole system, and the master - slave mode is introduced which is consist of the AFS main control module and the motor - driving module, which is connected by LIN bus. The AFS main control module' s main function is vehicle information sampling, kinetic model calculation and motor control output, and the motor - driving module' s function is command receiving and motor driving. The experiment shows that the follow - up light is implemented in the proposed system, and the error is approximate 0. 2° which meet the requirement of AFS. The proposed AFS will lay a foundation for later control mode research and algorithm design.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2011(019)009【总页数】4页(P2143-2146)【关键词】自适应前照灯;主从式;LIN总线【作者】林国余;王东;姚平【作者单位】南京东南大学仪器科学与工程学院,江苏南京210096;南京东南大学仪器科学与工程学院,江苏南京210096;苏州沃泰克通信技术有限公司,江苏苏州215123【正文语种】中文【中图分类】TH890 引言自适应前照灯系统(AFS)是一种汽车主动安全技术的一个应用,其功能是根据车辆的当前信息 (如车速、车辆姿态、转弯角度等)和外界环境(如弯道、坡度和天气等)的变化自动调节车灯的照射距离和角度,以实现各种道路条件下的汽车安全照明。

主从结构CAN总线系统使用说明书SkDOC

主从结构CAN总线系统使用说明书SkDOC

VT11-07阶段标志A主从构造CAN总线系统使用说明书校正:审查:标准化:同意:共17页哈尔滨威帝电子股份有限企业VT11-07系统构造威帝CAN总线控制系统应用中主要使用以下几种控制模块:主站模块、前从站、顶从站、后从站,仪表模块。

此中仪表模块安装在仪表台中,主站及前从站模块安装在车辆的前部,顶从站和后从站分别安装在顶部和后部。

顶从站后从站仪表主站前从站控制模块技术参数ZB277仪表模块编制使用说明书校对主从构造CAN总线系统使用说明书审核阶段标志标准化第1张共17张标志处数改正单号署名日期批准AVT11-07供电范围:18V-32V功耗:最大15瓦〔所有指示图标均点亮,背光调到最亮〕休眠时电流:小于毫安通信协议:J19397寸彩色TFT液晶显示器视频显示功能:最多可接入4路视频信号个步进电机驱动的仪表盘25个由发光二极管〔LED〕点亮的信号图标整体的LED背光1个CAN(ISO11898标准)接口总线主站控制模块工作温度:-40℃~+70℃电压范围:标称电压为24V,正常工作电压为:18V~32V;输入信号:5路唤醒输入信号、外网及内网CAN信号。

输出信号:唤醒输出信号2个CAN(ISO11898标准)接口:一路CAN接威帝内网;一路CAN接外网,用于与发动机ECU,ABS或其余J1939设施通信编制使用说明书校对主从构造CAN总线系统使用说明书审核阶段标志标准化第2张共17张标志处数改正单号署名日期批准AVT11-07总线从站控制模块往常状况下,从站模块包含前从站、顶从站和后从站三个模块,其硬件电路和软件所有同样,不一样的是模块的参数配置。

C CCC输入信号模拟电压输入2路模拟电阻输入6路车速输入2路转速输入2路地点线输入4路开关量输入18路唤醒输入1路输出信号正电输出13A输出1路9A输出4路6A输出2路4A输出1路3A输出4路2A输出6路输出4路负电输出输出1路6A输出2路输出4路C3信号输出3路注意:单模块配置功率输出不得超出2500瓦。

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第2期2018年4月No.2 April,2018本设计从生产车间的生产实际需要出发,设计一种基于车间生产现场的无线RS485总线,构成一个小型数据传输的局域网。

局域网中各个节点通过无线传输模块与其他节点相连,各个节点之间构成点对点的半双工传输方式,这种传输方式就是本设计中的无线RS485。

无线RS485总线能够把生产车间的各台仪器仪表与PC 机建立连接,通过网络车间中各台仪器仪表的使用状态可以传输到PC 机终端,在PC 机终端不仅可以显示现场各仪器仪表的使用现状,而且可以对现场数据的采集结果进行统计、分析,为实现车间生产现场的智能化和自动化,达到了对生产车间网络化管理的目的。

1 采用SPCE061A单片机优点使用SPCE061A 单片机,提供了足够的存储空间和随机存储器,根据实际需要优点如下:(1)SPCE061A 提供了足够的存储空间和随机存储器这使得系统有了很大的扩展余量。

(2)SPCE061A 提供了模数(Analog-to-Digital ,AD )转换器,使得该系统不需要另外增加相应AD 转换器,本系统的终端连接生产现场的各台仪器仪表,其中必需用到模数转换,故在本设计中使用自带AD 转换器的微处理不但可以降低设计难度而且可以节省成本。

最后,SPCE061A 提供了丰富的中断源,可以满足本设计中对实时性的要求,所以,在本系统设计中使用SPCE061A 单片机作为微处理器[1]。

为了提高通信速度,增强系统可扩展性,设计方案如下:采用SPCE061A 单片机作为微处理器,其内部随机存取存储器(Random Access Memory ,RAM )。

使用无线传输芯片TH7122(通信速度达到40~80 kbit/s)作为无线传输通道。

使用RS485通信协议标准建立系统总线(可同时接入32个通信节点)。

该方案的原理如图1所示。

在该方案中,通过接口模块A 接入RS485总线与PC 机建立连接。

接口模块A 通过无线射频分别与多个端口(端口B 、端口C 、端口D )连接。

这些端口将现场数据传输到接口模块A ,接口模块再把数据传输到PC 机上。

由于采用了无线RS485总线,该系统扩展很容易,可以根据需要在无线RS485总线上扩展接口模块端口E 、端口F 、端口G 等,当然也可以是需要在RS485总线上挂接多个PC 机。

接口模块A 与多个无线端口相连。

主要是通过TH7122多用户可编程模式实现的[2]。

图1 采用SPCE061A单片机的PC机终端方案2 设计方案详述方案中,软件部分编程分为PC 机上的编程和SPCE061A 处理器编程。

硬件部分主要有无线收发模块的设计,RS232接口设计和SPCE061A 外围设计。

2.1 无线收发模块的设计本设计无线传输模块采用Melexis 公司推出的TH7122芯片,该芯片可以工作在多信道可编程或单信道单机半双工传输系统中。

其通信速度可以达到40~80 kbit/s 。

TH7122工作模式有3种,第一种是用户模式。

设置为用户模式时,TH7122可以工作在两个不同的用户模式。

它可以作为三线式总线控制其可编程器件或者固定频率的独立器件。

在SUM 模式下,有下列4个固定频率设置:315 M ,433.92 M ,868.3 M ,915 M 。

本设计中使用的是315 M 。

在本设计应用中,通过SPCE061A 提供的串行设备输入输出端口(Sonic Input/Output ,SIO ),其中,可输入输出编程单元(Input Output Block ,IOB )的IBO0作为时钟端口SCK ,IOB1作为数据端口静态数据认证(Static Data Authentication ,SDA ),正好可以配合对TH7122芯片的读写操作。

2.2 RS232接口设计在本设计的无线RS485总线中,作为主从式结构中的主机A 需要把各个通信端口上传来的数据发送到PC 机上,由作者简介:屈长衡(1984— ),男,黑龙江庆安人,工程师,本科;研究方向:过程控制,电气。

主从式测控总线设计应用屈长衡[齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司,黑龙江 齐齐哈尔 161005]摘 要:根据现代化生产现场中网络化数据传输需要,文章提出无线现场总线方案,基于单片机进行设计,通过无线RS485总线,把生产线中各台仪器仪表的数据传输到PC 机终端,实现生产现场的网络化管理。

无线通信中使用了TH7122无线传输芯片,并根据该芯片的可编程模式进行了具体设计和编程。

最后,通过RS232串行接口无线RS485总线和PC 机连接起来整合成一个系统,最终实现设计目的。

关键词:无线RS485;总线;生产车间;网络现代盐化工Modern Salt and Chemical Industry第2期2018年4月No.2 April,2018于PC机上的串行端口为RS232(DB-9型号),故需要在无线RS485总线的主机与PC机之间设计一个RS232转换接口。

在这个转换过程中,需要把单片机上发送出去的串行数据由TTL电平转换成RS232标准电平,同时应该把PC机发送到单片机的串行数据由RS232标准电平转换成TTL电平。

在本设计中这个转换过程是采用MAX232芯片实现的,MAX232内部自带升压模块,供电电源只需5.0 V,芯片内部升压模块可以把电压提升到-10 V和+10 V。

由于无线电波信号的收发受物理空间限制较小,为车间实时技改、技措,设备设施移动改造提供了比较便利的条件。

为了使无线通信的灵活性更高,编程和配置选择具有更大的可扩展性。

可以使用可编程用户模式。

在TH7122通电后,改变引脚FS0/SDEN状态可以进入可编程用户操作模式。

通过串行控制端口SCI可编程实现芯片的模式选择功能。

在可编程用户模式下,利用三线(SCLK,SDTA,SDEN)串行控制端口可对收发器进行编程。

SDEN为芯片的使能端,当这个引脚被置为高电平时,所有输入的时钟(SCLK)信号和数据(SDTA)均无效。

设置SDEN为低电平后,在每一个SCLK上升沿,引脚端SDTA的逻辑值被写入一个24位的移位寄存器,存储在移位寄存器中的数据在SDEN 的上升沿被送入4个锁存器中的一个。

控制字有24位,其中2个地址位和22个数据位。

最先输入的位是MSB位。

为了在多信道运行状态对收发器进行编程,可以发送24位字:A字、B字、C字、D字。

如果必须改变一个字中某一位的位,只有24位字全部重新输入才能够完成编程。

SCI在运行模式和待机模式都可以进行编程。

在RS232中,不能有超过两台的设备。

而RS485是RS422的基础上制定的,不仅增加了双向通信能力,增加了多点连接功能,同时允许多个发送器连接到同一条总线上,并且增加了发送驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围。

RS485数据信号使用差分方式传输,也叫作平衡传输方式,它是使用一对双绞线,将其中一线定义为A,另一线定义为B,通常情况下,发送驱动器A、B之间的正电平在+2V~+6V,是一个逻辑状态,负电平在-2V~-6V,是另一个逻辑状态。

还有一个信号C,作为使能端,使能端控制发送驱动器与传输线的切断与连接。

当使能端发送驱动器处于高阻状态对总线的电平没有影响。

RS485最大传输距离是1 219 m,最大传输速度为10 Mbit/s。

平衡双绞线的长度与传输速度成反比,在100 kbit/s 速度下,才可以使用规定最长的电缆长度。

只有很短的距离下才能获得最高传输速度。

一般100 m长的双绞线最大传输速度仅为1 Mbit/s。

RS485需要接两个终端电阻,其阻值要求等于传输电缆的电阻特性。

300 m之下不需接终端电阻。

终端电阻接在传输总线的两端。

RS485最多能够支持32个节点。

为保证通信无差错,设计了循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Check,CRC)校验。

数据的打包和编码决定了数据误码率。

在所有的校验方法中,CRC校验是一种误码率最低的校验方法。

通过适当的编码数据基本上可以实现无差错链路。

在本应用设计中使用了10数位数据码加6位循环校验码的方法进行编码。

首先应该定义一个CRC校验码。

先把10位的有效数据放在16位数据的高10位,然后用这个数去除一个6位的CRC校验码,所得的余数为一个6位的数据,这个数据作为冗余码加到16位数据的低6位,完成编码过程。

基于windows操作系统下的应用程序编程,可以选择Microsoft Visual Basic,Microsoft Visual C++或者TurbC/ C++。

Microsoft Visual Basic具有简单易学,操作方便的特点,可以直接使用Windows控件,视图界面良好等优点。

3 结语本设计针对无线RS485通信接口进行了设计,可实现设计目的,完成一个生产现场的RS485总线,以构成一个小型数据传输的局域网,通过该无线RS485总线把现场各设备仪器仪表与PC机建立连接。

通过该网络连接,使得生产现场的数据可以传输到PC机,PC机可以对现场传输的数据进行分析、显示和统计等工作。

同时,PC机也可以对各现场的生产设备进行监控和管理,分配资源,降低管理成本,有利于实现实生产现场的网络化和自动化。

[参考文献][1] 罗亚飞.凌阳16位单片机应用基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.[2] 徐凤霞,齐跃斗,杨欣宇.单片机原理及应用教程[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,2003.Design and application of master slave measurement and control busQu Changheng(Qiqihar No. 2 Machine Tool (Group) Co., Ltd., Qiqihar 161005, China)Abstract:According to the needs of network data transmission in modern production field, this paper presents a wireless fieldbus scheme, which is designed based on single chip microcomputer. Through wireless RS485 bus, the data of each instrument and instrument in the production line are transmitted to the PC terminal, and the network management of the production site is realized. TH7122 wireless transmission chip is used in wireless communication and is designed and programmed according to the programmable mode of the chip. Finally, through the RS232 string, the line interface wireless RS485 bus and PC are connected together into a system, and the design goal is finally realized.Key words:wireless RS485; bus; production workshop; network现代盐化工·研究与开发。

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