【正文】 南華大學 畢業(yè)設計 (論文 ) 題 目 基于 RS485 的遠程采 集與控制器設計 專業(yè)名稱 通 信 工 程 論文 (設計 ) 內容及要求： 一、 論文內容 ，主要包括處理器最小系統(tǒng)、 3 路 AD/DA 采集電路、組繼電器控制電路、 RS485 通信電路等； 2. 完成軟件程序的編寫，主要包括系統(tǒng)初始化、 AD/DA 驅動、 485 通信協(xié)議等； 能夠通過 RS485 遠程通信采集 3 路節(jié)點信號，并能反饋 2 路模擬控制量。 二、 論文基本要求 ； ，例： RS23 RS48 CANBUS 等，及各自優(yōu)缺點； RS485 關鍵通信協(xié)議； AD/DA 電路，以及控制電路的設計方法； keil 軟件進行單片機系統(tǒng)開發(fā)； C 語言編寫相關驅動算法； 三、 寫作要求 3000 字以上本課題英文資料； 計，做出實物并上交論文，論文格式參照國家相關標準和南華大學畢業(yè)設計要求，并提供對應的電子文檔； 15000 字， A4 紙打?。?WORD20xx 排版） 四、 時間要求 ① 20xx 年 12 月 24 日 —20xx 年 1 月 10 日 理解設計要求，查閱相關資料； ② 20xx 年 2 月 12 日 —20xx 年 4 月 10 日 根據(jù)所查閱的資料，完成部分論文初稿； ③ 20xx 年 4 月 11 日 —20xx 年 5 月 10 日 完成畢業(yè)設計初稿； ④ 20xx 年 5 月 11 日 —20xx 年 5 月 30 日 完成完整的畢業(yè)設計論文； ⑤ 20xx 年 5 月 31 日 —20xx 年 6 月 8 日 準備畢業(yè)論文答辯。 ⑥ 20xx 年 6 月 9 日 —20xx 年 6 月 12 日 畢業(yè)論文答辯。 指導老師： 年 月 日 南華大學船山學院本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目 基于 RS485 通信的遠程采集與控制器設計 設計（論文）題目來源 自選課題 設計（論文）題目類型 起止時間 ~ 一、 設計（論文）依據(jù)及研究意義： 近年來，大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，計算機技術不斷地 推廣應用，傳統(tǒng)的儀器儀表、數(shù)字測量技術在數(shù)據(jù)采集方面升華到一個全新的階段。計算機技術已成為當代數(shù)據(jù)采集和自動控制的核心技術。而隨著科學技術的進步，數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)越來越趨向數(shù)字化、智能化、遠距離方向發(fā)展。串行通信是計算機與外部設備進行數(shù)據(jù)交換的重要渠道，并且由于其成本低、性能穩(wěn)定、遵循統(tǒng)一的標準，因而在工程中被廣泛應用。目前，有多種接口標準可用于串行通信，包括 RS23 RS42 RS423 和 RS485。 RS232 是最早的串行接口標準，在短距離、較低波特率串行通信中得到了廣泛應用。其后發(fā)展起來 的 RS42 RS485 是平衡傳送的電氣標準，采用差動的兩線發(fā)送、兩線接收的雙向數(shù)據(jù)總線兩線制方式，比起RS232 非平衡的傳送方式在電氣指標上有了大幅度的提高。在上述的網(wǎng)絡系統(tǒng)中，近距離通信可以采用 RS232 通信標準實現(xiàn)，通信距離視負載而定，但最多不超過十幾米，為了進一步擴大通信距離可以采用 RS485 標準通信，其通信有效距離可達 1200 米。如加中繼器可更大幅度地增大有效通信距離。 本文設計的目的是實現(xiàn)基于 RS485 總線上的數(shù)據(jù)通信與遠程控制的系統(tǒng)，利用單片機對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行控制，并且通 過 RS485 總線做遠程傳送將采集到的數(shù)據(jù)通過 RS485接口送入單片機主機機測。 本系統(tǒng)設計采用了模塊化的思想，主要有硬件設計與軟件程序設計兩部分。本設計接口簡單、使用方便、可靠性好，在溫度檢測中有較廣泛的應用前景，具有較強的使用價值。就其采樣頻率和分辨率來說屬于中速類型，適合對數(shù)據(jù)采樣頻率要求不是特別高的應用場合。 二、 設計（論文）主要研究的內容、預期目標：（技術方案、路線） 為實現(xiàn)基于 RS485 總線的數(shù)據(jù)通信與遠程控制，首先得設計好 RS485 的通信模塊；由于是實現(xiàn)單片機主從機之間的數(shù)據(jù)通信，為達到主 機對從機的控制，所以需要設計好繼電器控制模塊電路；接著，設計出各從機進行數(shù)據(jù)采集與控制的模塊，單片機都按自己的任務進行相關數(shù)據(jù)采集或者控制。在硬件都設計好后，調試通過，這時要跟據(jù)整個系統(tǒng)編制出一定的通信協(xié)議，選擇最優(yōu)方案，實現(xiàn)主從機數(shù)據(jù)通信。這些在程序設計中實現(xiàn)，軟件采用 Keil 編譯器編程。主從機機在實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信后，按照擬定的通信協(xié)議，提取有用數(shù)據(jù)信息，從而按照這個信息，進行相關操作，以達到基于 RS485 總線上的數(shù)據(jù)通信與遠程控制的目的。 本設計硬件電路的設計，主要包括處理器最小系統(tǒng)、 3 路 AD/DA 采集電 路、 2 組繼電器控制電路、 RS485 通信電路、電源穩(wěn)壓電路等；軟件程序設計，主要包括系統(tǒng)初始化、AD/DA 驅動、 485 通信協(xié)議等。通過以上軟件硬件的設計，期望所設計的采集與控制器能夠達到通過 RS485 遠程通信采集 3 路節(jié)點信號，并能反饋 2 路模擬控制量的預期目標。 三、設計（論文）的研究重點及難點： 數(shù)據(jù)采集是指將溫度、濕度、壓力、流量、位移、電壓、電流等模擬量采集、經(jīng) A/D轉換器轉換成數(shù)字量后，再由計算機進行存儲、處理、顯示的過程。采集到的數(shù)據(jù)一般都是連續(xù)變化的電壓或電流信號，需要再通過相應的 A/D 轉換，轉 換成數(shù)字信號后送入單片機。AD/DA 采集電路的設計以及 如何實現(xiàn)單片機與計算機之間的數(shù)據(jù)通信，是整個系統(tǒng)能否結合成為一體工作的關鍵。本設計擬采用 C 語言編制 RS485 通信協(xié)議下的從機通信與控制程序；硬件上，擬采用 RS485 進行長距離、高速的串行異步通信；數(shù)據(jù)采集部分擬采用 AD/DA轉換電路將 集到的模擬信號轉換成計算機能處理的數(shù)字信號；從而達到數(shù)據(jù)通信與遠程控制的目的。 四、 設計（論文）研究方法及步驟（進度安排）： 第 1 周 明確課題要求，結合課題調研，收集資料。 第 2 周 結合課題調研，收集 資料。 第 3 周 閱讀和翻譯 3000 字以上本課題英文資料。 第 4 周 確定初步技術方案，提交開題報告，開題報告審查。 第 5 周 RS485 通信接口的學習。 第 6 周 AD/DA 電路設計。 第 7 周 學習 RS485 總線技術。 第 8 周 單片機接口電路設計。 第 9 周 通信控制系統(tǒng)主電路設計。 第 10 周 編程軟件學習。 第 11 周 數(shù)據(jù)采集的串口通信協(xié)議設計。 第 12 周 單片機的數(shù)據(jù)采集模塊的程序設計 。 第 13 周 整個系統(tǒng)初步調試與分析。 第 14 周 整個系統(tǒng)調試與分析。 第 15 周 撰寫論文。 第 16 周 交初稿，修改論文。 第 17 周 正式交論文及答辯準備。 第 18 周 答辯。 五、 進行設計（論文）所需條件： 六、 指導教師意見： 簽名： 年月日 南華大學船山學院畢業(yè)設計（論文） i 基于 RS485通信的遠程采集與控制器設計 摘 要 ： 在一些環(huán)境條件惡劣、異常危險的環(huán)境中，如深井、對人體危害極大強輻射空間、人體活動不便的空間，要做到現(xiàn)場數(shù)據(jù)綜合分析并做出現(xiàn)場 決策，幾乎是不可能做到的。在這些環(huán)境中，遠程數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)有著其巨大優(yōu)勢。還有一些管理分散，數(shù)據(jù)采集量大的工作條件下，人到現(xiàn)場去采集數(shù)據(jù)就變得非常繁瑣了，這時，遠程數(shù)據(jù)采集就是一種非常簡單而且有效的方法。所以本文便提出一種基于 RS485 通信的遠程數(shù)據(jù)采集與控制的方法。 本文設計的目的是實現(xiàn) 3 路數(shù)據(jù)采集處理， 2 路數(shù)據(jù)反饋裝置， 2 路繼電器控制遠程控制。本文首先對涉及的 RS485 協(xié)議進行介紹，其次會給出遠程數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的硬件設計方案，硬件設計中包括 單片機應用電路、電源穩(wěn)壓電路、AD 采集電路、 DA電路、 RS485 接口電路、繼電器控制電路幾個部分的硬件 電路設計。最后給出切實可行的軟件設計方案，在這個方案中會給出通信協(xié)議、整體設計與實現(xiàn)、系統(tǒng)的初始化、 RS485 總線程序、繼電器控制程序、 DA 輸出控制程序、 AD 采集程序的設計。本設計的的采集模塊不局限某一單一用途，可以完成溫度、濕度、壓力、流量、位移、電壓、電流等模擬量的采集。系統(tǒng)接口簡單可靠，用途多樣，具有一定靈活性。 關鍵詞： RS485；遠程通信；數(shù)據(jù)采集；遠程控制 南華大學船山學院畢業(yè)設計（論文） ii Design of the Remote Acquisition and Controller based on RS485 Communication Abstract: In some poor and very dangerous conditions, such as deep well, strong radiation space which do harm to human beings and the space which is inconvenient for human39。s activities, it39。s almost impossible to make onthespot prehensive data analysis and decisions. In these conditions, remote data acquisition and control system has its great advantage. In some other conditions whose management is decentralized and data collection is large, to make onthespot data acquisition bees very plicated, so remote data acquisition is a good and convenient way. This article will put forward a remote data acquisition and control method that is based on RS485 munication. Its purpose of the design is to realize threechannel data acquisition processing, twochannel data feedback device, twochannel way relay control remote control. First, this article will introduce the RS485 protocol. Then, this article will give the hardware design scheme of remote data acquisition and control system. The hardware design includes microcontroller application circuit, power supply voltage regulator circuit, AD sampling circuit and DA circuit, RS485 interface circuit and relay control circuit part of the hardware circuit design. Finally, practical software design scheme will be design scheme includes the overall design and implementation, system initialization, RS485 bus, relay control, DA output control program, the AD acquisition program design. Collection module of this design is not limited, and not just for a single use, it can plete many collection, for example, temperature, humidity, pressure, flow, displacement, analog quantities voltage, and current .The system interface is simple and reliable, and its uses is variou