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MCS51单片机在数据收集监控体系中的使用

MCS51单片机在数据采集监控系统中的应用-MCS51单片机标准构成只有一组全双工UART串行口,P3.0-RXD收、P3.1-TXD发,如果要完成多路串口收发,一般使用外部扩展芯片,例如:GM8123/25,完成一扩多路串口,但是,由于增加扩展芯片,造成硬件成本增加,PCB板面增大,抗干扰性下降等不良因素,因此能尽量使用现有串口,利用分时切换技术,完成串行口不同类型,不同端口的数据传送是优先选择。

1.导言

MCS51单片机规范构成只要一组全双工UART串行口,P3.0-RXD收、P3.1-TXD发,假如要完结多路串口收发,一般运用外部扩展芯片,例如:GM8123/25,完结一扩多路串口,可是,因为添加扩展芯片,形成硬件本钱添加,PCB板面增大,抗搅扰性下降等不良要素,因而能尽量运用现有串口,运用分时切换技能,完结串行口不同类型,不同端口的数据传送是优先选择。

2.硬件功用简述

本规划用于数据搜集监控体系如图1所示。选用485串行口完结数据搜集,和232串口输出打印功用,这样使得接口连线简略,牢靠性高。

MCS51单片机在数据搜集监控体系中的运用

RS-485作业特征:发送端:逻辑“1″两线间的电压差为+2至6V表明;逻辑”0″以两线间的电压差为-2至6V表明。接纳端:A比B高200mV以上即认为是逻辑“1″,A比B低200mV以上即认为是逻辑”0″。RS485总线因其硬件规划和通讯协议简略、操控便利、本钱低价、传输间隔远以及可挂接多个从设备等长处,便于对分布式的各个现场测控设备完结集中操控,485现场总线技能得到了广泛的运用。本规划选用MAX485E芯片,它是一款用于RS485和RS422通讯的低功耗总线收发器,具有±15kV静电放电冲击维护和限摆率驱动特性,减小了电磁搅扰和终端电缆反射,答应高达250kbps速率的无差错数据传输。该芯片只需用5V的单电源电压供电即可正常作业,并且在一条总线上最多能够衔接32个负载。运用该芯片能够极大地简化单片机和RS485总线的接口电路规划。

RS232接口是运用异步UART串行接口,其凹凸电平信号为-12V~+12V,因而抗搅扰性优于TTL电平,传送间隔可达10多米,单片机与打印机数据交换就运用此种通讯规划,它具有用线少,接口简略牢靠等长处。单片机TTL-RS232电平转化接口电路选用Maxim公司出产的MAX232电平转化芯片规划。MAX232芯片只需用5V的单电源供电,外加4个电容,就可完结单片机TTL电平缓RS232电平之间的转化,并直接驱动RS232总线进行数据传输,运用非常便利,其最高传输速率可达20kbps.

RS232/RS485在串口传送中各有优缺点,在此做一简略比较:

(1)从接线上,RS232是三线制(收、发、地),RS485是两线制(A、B);(2)从传输间隔上,RS232只能传输15米左右,RS485最远能够传输1200米;(3)从速率上,RS232是全双工传输,RS485是半双工传输;(4)从协议层上,RS232只支撑点对点通讯(1:1),RS485支撑总线方法通讯(1:N)。在本规划中RS232被用于间隔不远的打印机点对点串口输出;而数据搜集则需求在多个端点设备上,且间隔较远的当地搜集,所以选用了RS485总线技能来完结。单片机一组串口要完结两组不同电平传送,关键是需求分时切换串口形式,本规划选用模仿开关CD4053芯片,经过P1.5操控完结了485、232串口别离,运用完结软件分时输入、输出处理功用。该电路完结简略,硬件资源运用率高。

本规划打印机RS232通讯协议方法选用ASCII方法。默许数据格式为:1位开始位,8位数据位,1位中止位,无奇偶校验,波特率为2400bps.RS485选用半双工形式,由P1.3操控收/发功用,其串口分配电路如图2所示。

MCS51单片机在数据搜集监控体系中的运用

3.软件功用简介

本体系依据不同功用,由几十个子程序模块组成,现将相关串口分配完结数据收发的程序进行扼要剖析(汇编语言描绘)

4.定论

本规划经过模仿开关CD4053将一路单片机串行口收发信号,分时转化成两路串行口,然后运用不同的接口芯片,完结了RS232和485总线同在一个体系下分时完结了通讯作业。该规划长处:充分运用了串行口数据传输线少的优势,接口简略,并节省了不必要的硬件开支,添加了信息传送的牢靠性。

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