題t目：基于單片機的通用智能測控系統(tǒng)--下位機部分-免費閱讀

　　

【正文】 V1 構(gòu)成倒相放大級， V2 構(gòu)成電流輸出級。 使用光電隔離器時必須注意的事項有： (1)被隔離的單元電路之間必須單獨使用自備的電源； (2)用于驅(qū)動發(fā)光管的電源和用于驅(qū)動光敏管的電源不應是共地的電源； (3)隔離后的輸出通道必須單獨供電，以防外部干擾信號竄到系統(tǒng)中來。 該電路為 AT89C51 擴展了上電復位、手動復位、電源電壓監(jiān)控、可編程看門狗定時器、串行 E2PROM 等功能。③由于 WR2等經(jīng)常需要調(diào)整 ， 因此會常常產(chǎn)生接觸不良的現(xiàn)象 ， 帶來了系統(tǒng)的不可靠。②該電路所帶來的最大好處是提高了 4～ 20mA信號的檢測精度。在這種接線方式中， 74LS373 的口地址可以是 0000～ 7FFFH 中的任何一個，習慣上我們一般用 7FFFH。在本設(shè)計中， 74LS373 的應用分為兩類。這被稱為單緩沖工作方式。它所輸出的電流信號放大后，輸送到 V/I 轉(zhuǎn)換電路中。在經(jīng)過 8 個時鐘后，轉(zhuǎn)換完成， CS 變高，內(nèi)部所有寄存器清零，此時，輸出電路變?yōu)楦咦锠顟B(tài)。 TLC0832 具有通道或多路器選用的雙通道，并可選單端或差分輸入，其輸入電壓為標準電壓信號。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 AT89C51 芯片提供三級程序存儲器加密，提供了方便靈活而可靠的硬加密手段，能完全保證程序或系統(tǒng)不被仿制。 硬件原理框圖 本設(shè)計主要包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)輸出、工作狀態(tài)切換和串口通信，它們之間的關(guān)系如 圖： 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 10 I / V 變 換 電路A / D 轉(zhuǎn) 換 器D / A 轉(zhuǎn) 換 器光 電 耦 合 器R S 4 8 5 總 線V / I 變 換 電路現(xiàn) 場 設(shè) 備單 片 機4 ～ 2 0 m A 電 流 信 號0 ～ 5 V 電 壓 信 號0 ～ 5 V 電 壓 信 號4 ～ 2 0 m A 電 流 信 號開 關(guān) 信 號繼 電 器熱 工 儀 表上 位 機 圖 硬件結(jié)構(gòu)圖 器件選擇 單片機 —— AT89C51 AT89C51 是美國 ATMEL公司生產(chǎn)的具有 MCS51 內(nèi)核的 8 位單片機產(chǎn)品。 成本設(shè)計 功能不是越多越好，只要能達到控制目的即可，否則只追求功能的多樣化將導致軟件和硬件成本的大大提高，考慮可靠性及抑制干擾方面去選擇性價比高的器件，同時也要注意工藝上的要求，設(shè)計要符合現(xiàn)行的工藝生產(chǎn)能力，對工藝生產(chǎn)過高，將導致成本升高。 2) A/D 的輸入阻抗 （ Input Impedance） 。所以，要注意轉(zhuǎn)換器工作環(huán)境溫度變化對各種技術(shù)性能的影響，說明書里給的技術(shù)性能指標一般是在 25℃工作環(huán)境溫度下測定的，如果工作環(huán)境溫度不是 25℃，并且相差甚大，則實際技術(shù)性能指標會有變化。 2. 在非正常情況下，即 A/D 轉(zhuǎn)換器通道 CH0 的值大于通道 CH1 的值時 啟動報警系統(tǒng)，此時 單片機執(zhí)行開關(guān)量采集操作 ， 并輸出開關(guān)量去控制現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)。單片機采集開關(guān)量是采用中斷指令采集的。由單片機輸出的數(shù)字信號也得經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器 DAC0832將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，然后再經(jīng)過 V/I轉(zhuǎn)換電路 將電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號然后再去控制現(xiàn)場 執(zhí)行機構(gòu) 。 ，向 MCU 階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機的發(fā)展自然形成了 SOC 化趨勢。 “ 創(chuàng)新模式 ” 獲得成功，奠定了 SCM 與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。 另外，為了實現(xiàn)上位機與單片機的通信，本設(shè)計采用了 RS485，它是一個串口通信總線的通用接口芯片。 關(guān)鍵詞： 單片機；轉(zhuǎn)換電路； 串行接口 ； 測控系統(tǒng) ； 變換器內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） II Based on Singlechip Compute intelligent general observation and controlsystem design The auxilibary pute Abstract Based on the microprocessor intelligent measurement and control system design, already became the hot spot to which general electron project engineer or the correlation domain designer paid of the intelligent measurement and control system facing different application domain, using different realizing way, using different developing environment, the debugging process often is plex moreover than pain. This design mainly introduces the general measurement and control system which is based on the Singlechip Compute. It can gather 4~20 mA digital signal and the switch signal, and output 4~20 mA digital signal and the switch signal, and tranmit the data to PC part. This hardware part of the system in detail introducing the intelligent measurement and control system which realized by AT89C51 series Singlechip Compute, uses the part such as the photoelectricity coupled apparatus, the TLC0832 A/D converter and the I/V Switching circuit realize the functions of the front channel data acquisition as well as uses the DAC0832 D/A converter and V/I Switching circuit realize the function of the backward channel data output, simultaneously it uses the RS485 main line realize the correspondence between the PC part and the auxilibary pute. This system is online debugged with the PC part, because of lacking the hardware not to be able to carry on the online debugging, but the result proofs to be the actual requirement. This system can be applied in the general industry measurement and control request situation, it has the characteristics of energy lowly, the structure simply, the reliability high, the speed quickly, connection convenience and so on. 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） III Intelligent measurement and control system is the necessary requirement of industrial production and development, as well as the necessary conditions of puter and work technology in the field of industrial control function to further strengthen. It is necessary to discuss and study, at the same time it has much practical significance. Key words: Singlechip Compute。 題 目：基于單片機的通用智能測控系統(tǒng) 下位機部分 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） I 基于單片機的智能通用測控系統(tǒng)設(shè)計 —— 下位機部分 摘 要 基于微處理器的智能測控系統(tǒng)設(shè)計，已經(jīng)成為廣大電子設(shè)計工程師或相關(guān)領(lǐng)域設(shè)計者關(guān)注的熱點。 Converter。在本地端 RS485，具有讀 、 寫 、 片選控制線以及中斷輸出，可以方便地掛接到單片機系統(tǒng)總線上。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展道路上， Intel 公司功不可沒。隨內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 3 著微電子技術(shù)、 IC 設(shè)計、 EDA 工具的發(fā)展，基于 SOC 的單片機應用系統(tǒng)設(shè)計會有較 大的發(fā)展。為了實現(xiàn)上 、下位機之間的通信本設(shè)計采用了 RS485總線， 它是一個串口 通信總線的通用接口芯片。 串口通信模塊 串口通信模塊是單片機通過串口與上位機連接，本設(shè)計串口總線選用的是 RS485總線。 這種將程序固化在單片機微處理器中， 既降低了成本又提高了運行速度及工藝精度，同時為了實現(xiàn)工業(yè)自動化的信息化網(wǎng)絡(luò)化，利用單片機的中斷通訊功能，同樣用軟件去實現(xiàn)上位機與下位機的通訊功能。 2) 元件老化（ Components Agieg）： A/D、 D/A 中的元件老化將產(chǎn)生技術(shù)性能指標的偏移，和溫度系數(shù)的影響一樣，將使零點誤差、線性誤差、滿量程誤差等發(fā)生變化。 3) D/A 及 A/D 的輸出帶負載能力 （ Output Drive Capability） 。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 9 第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 不同系統(tǒng)中的智能儀表的硬件結(jié)構(gòu)有所不同。 該單片機具有時鐘頻率高 ( 最 高 24MHz)、運行速度快、內(nèi)含 4KB EEPROM、 P0 口驅(qū)動能力強（ 最大 20mA) 等特點 ， 在智能化儀器儀表中得到了廣泛的應用 。另外，AT89C51 還具有 MCS51 系列單片機的所有優(yōu)點。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 13 作為第八位地址接收。當 P3 口寫入 “ 1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。分辨率為 （ 5V/256=）。如果希望開始另一個轉(zhuǎn)換， CS 必須有一個從高到低的跳變，且后面應緊跟著輸 入地址數(shù)據(jù)。 DAC0832 管腳分布如圖 所示： 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 17 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t leN u m be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 15 J un 2 00 8 S he e t o f F i l e : C : \ D o c um e nt s a n d S e tt i ng s \ A d m i ni s t r a t or \桌面 \ M yD e s i g bD r a w n B y :I ou t 111I ou t 212R F B9V R E F8I L E19I s b D I 07D I 16D I 25D I 34D I 416D I 515D I 614m s bD I 713CS1X F E R17D G N D3A G N D10W R 218W R 12V D D20D A C 08 3 2 圖 DAC0832 管腳分布圖 1. DAC0832 的引腳及功能： DI0～ DI7：數(shù)據(jù)輸入線， TLL電平； ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號輸入線，高電平有效； CS：片選信號輸入線，低電平有效； WR1：為輸入寄存器的寫選通信號； XFER：數(shù)據(jù)傳送控制信號輸入線，低電平有效； WR2：為 DAC 寄存器寫選通輸入線； Iout1：電流輸出線，當輸入全為 1 時 Iout1 最大； Iout2：電流輸出線，其值與 Iout1 之和為一常數(shù)； Rfb：反饋信號輸入線 , 芯片內(nèi)部有反饋電阻； Vcc：電源輸入線