【正文】 s assure this system’s stability and reliability. The implement of the file transfer between MCU and ARM based on RS485 are introduced in this paper. The design method of the RS485 driver is given. The user defined munication protocol and the program are discussed in detail. Under the traditional model of the traditional temperature measurement using thermocouples or thermistor, the output is an analog signal, must be converted into a digital signal and then transmitted with the microcontroller. Therefore, it is quite plicated and costly. In recent years, . production of DS18B20, as a new singlebus digital temperature sensors are widely used. Realtime temperature data collection in the foreground and conversion, through the sensor into digital DS18B20 send microcontroller LED display addition, the temperature data received through the RS 485 Interface transfer to the rear of the ARM in the display. Key words: AT89S52,RS485,Temperature Acquisition, Serial Communication 1 目 錄 任務(wù)書 因此，它是相當(dāng)復(fù)雜 而且 成本高 。相應(yīng)的硬件和軟件抗干擾措施保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 Ⅱ 論文題目 基于單片機(jī)的 RS485 總線采樣節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 姓 名 學(xué) 院 東北大學(xué)東軟信息學(xué)院 專 業(yè) 電子信息工程（嵌入式系統(tǒng)工程方向） 指導(dǎo)教師 備 注 2020 年 5 月 Ⅱ 基于單片機(jī)的 RS485 總線采樣節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) Design and realization of the RS485 node sampling based on MCU 摘 要 本論文 介紹了基于 RS485 串行總 線標(biāo)準(zhǔn)的溫度采集系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。 本文介紹了一種基于 RS485 的 單片機(jī) 與 ARM 之間文件傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方案。近年來(lái)， 美國(guó)生產(chǎn)的 DS18B20，作為一種新的單總線數(shù)字溫度傳感器 被廣泛使用。 I 摘 要 II ABSTRACT 2 MAX485 芯片原理 3 第 3 章 系統(tǒng)分析 4 構(gòu)架概述 4 系統(tǒng)構(gòu)架 5 系統(tǒng)任務(wù)的可行性分析 7 系統(tǒng)概述 7 2 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 RS485 串口通信模塊設(shè)計(jì) 15 第 5 章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 17 RS485 串口通信主要程序 24 電源 監(jiān)測(cè) 24 LED 檢測(cè) 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 因?yàn)楫?dāng)今 數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的 應(yīng)用 非常廣泛 ，很多 生產(chǎn)技術(shù)和工藝 都需要 計(jì)算機(jī) 的控制 。 隨著 80 年代初單片機(jī)技術(shù)的成熟而發(fā)展起來(lái)的，現(xiàn)在世界儀表市場(chǎng)基本被智能儀表所壟斷。 民用：高級(jí)電視游戲機(jī)、 電子玩具、 錄像機(jī)、激光盤驅(qū)動(dòng)。他支持 半雙工或全雙工模式，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常 用 終 端匹配的總線型 ，不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò)。無(wú)論二線四線總線連接可以收到 多達(dá)32 個(gè)設(shè)備。 RS 485 需要兩個(gè)終端電阻，電阻 值 要求等于傳輸電纜的特性阻抗。接收靈敏度非常高，可檢測(cè)電壓可低 為 200mV，有些芯片已經(jīng)能夠探測(cè)到的電壓低至 50mV 的（如 MAX485 等）。 4. RS485 的接口標(biāo)準(zhǔn)，最大傳輸距離為 4000 米 ，實(shí)際上 可以 高達(dá) 3000 米 另外 他RS232 接口總線只允許連接一個(gè)收發(fā)器， 就是 單 站能力 。它完成了 TTL 電平的 RS 485 功能轉(zhuǎn)換。當(dāng) A 低于 B 端水平，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為 0。 DS18B20 溫度傳感器 原理 以前 的模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離溫度測(cè)量系統(tǒng)中， 必須很好 解決引線誤差補(bǔ)償 技術(shù) 、多點(diǎn)測(cè)量切換誤差問(wèn)題和放大電路零點(diǎn)漂移誤差問(wèn)題等技術(shù)問(wèn)題，才能夠達(dá)到較高的測(cè)量精度。采用 RS485 通信方式，通過(guò) RS485 總線能提高 通信距離，提高可靠性 ，抗干擾性強(qiáng) 。 核心模塊 構(gòu)架 根據(jù)需求調(diào)研結(jié)果確定本系統(tǒng)主要包括以下功能模塊， 傳感器模塊、單片機(jī)模塊、LED 數(shù)碼管模塊、串口 RS485 模塊， 如圖 所示。 東北大學(xué)東軟信息 學(xué)院 畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 第 3 章 系統(tǒng) 分析 5 溫 度 采 集模 塊單 片 機(jī) 模 塊L E D 顯 示 模 塊R S 4 8 5 傳 輸模 塊A R M 顯 示 模 塊核 心 控 制 圖 核心 模塊構(gòu)架 圖 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境 硬件配置：硬盤： 120GB 內(nèi)存： 2GB 操作系統(tǒng)： WindowsXP 開(kāi)發(fā)工具： Microsoft Visual Studio 2020 Altium Designer Keil C51 系統(tǒng)任務(wù)的可行性分析 由于 RS485 總線運(yùn)用了差分電平傳輸數(shù)據(jù) ， 所以傳輸?shù)木嚯x 比 RS232 長(zhǎng)許多，最長(zhǎng)可以達(dá)到 3000 m， 所以很適合在工業(yè)上得到應(yīng)用。 由 DS18B20 溫度傳感器 和 單片機(jī) AT89S52 組成的溫度實(shí)時(shí)檢測(cè)裝備，可以直接傳輸溫度的數(shù)字信號(hào)。DS18B20 的特點(diǎn)在于采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸。東北大學(xué)東軟信息 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和原則 指導(dǎo)思想 （ 1）堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃、科學(xué)管理、服務(wù)應(yīng)用的指導(dǎo)方針； （ 2）充分利用現(xiàn)有工作基礎(chǔ)和成果，進(jìn) 行改進(jìn)、提升和整合，避免重復(fù)建設(shè)。 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) DS18B20 接口電路 圖 DS18B20 接口電路 DS18B20 的 是本次設(shè)計(jì)的 溫度檢測(cè)部分，它使用 獨(dú)特的單口 傳輸模式，只需要一個(gè)端口線可 DS18B20 的雙向通信，而不需要 用 其他 設(shè)備，所有的傳感器和轉(zhuǎn)換電路 都是如 集成電路 就一個(gè) 3 極 管，外部電源電壓范圍 ? 的范圍 ， 從 55℃ 到 +125℃ 溫 度東北大學(xué)東軟信息 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 范圍內(nèi) 可編程溫度傳感器 DS18B20，它可以模擬溫度傳感器和信號(hào)處理電路的通訊手段與 單片機(jī) 來(lái)完成數(shù)據(jù)收集和處理。 但寄生方法需要一個(gè)強(qiáng)大的 上 拉電源電路，軟件控制變得 非常 復(fù)雜，其性能這種芯片也有所下降。 東北大學(xué)東軟信息 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 圖 8 個(gè) 7 段數(shù)碼顯示管 圖 為 8 個(gè) 數(shù)碼管顯示電路，其利用 MAX7219 驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示，為數(shù)碼管鏈接電路，利用 8 個(gè)三極管提供顯示的驅(qū)動(dòng)電流。MAX485 實(shí)用 于 RS485 與 RS422 通信 等 低功耗 的 收發(fā)器 上 。 RS232 串口通信電路 東北大學(xué)東軟信息 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 圖 RS232 串口通信電路 圖 為 串行通信電路， RS 232 接口與 PC 機(jī)作為 串行接口使用最廣泛應(yīng)用的通信應(yīng)用 ， RS 232 串行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 0? 20200bit/ s 的范圍之間的數(shù)據(jù)通信，傳輸速率和現(xiàn)在的 DTE 數(shù)據(jù)終端設(shè)備已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備 DCE 接口標(biāo)準(zhǔn)。 主控制模塊電路設(shè)計(jì) 圖 主控制電路 圖 為 AT89S52 單片機(jī) 一種擁有 40 引腳的 雙列直插 式芯片， AT89S52 單片機(jī)微控制器，四個(gè) 8 位 I / O 端口（為 P0， P1， P2 和 P3）的，每個(gè) I / O 線可以作為一個(gè)單獨(dú)的輸入或輸出使用，是整個(gè)電路的核心 部分 。在這個(gè) 系統(tǒng)中，在周期 秒 內(nèi)單片機(jī)為 MAX813L 一直 提供喂狗信號(hào)， 每當(dāng)信號(hào)中斷，芯片自動(dòng)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，使 單片機(jī)復(fù)位。 它是用一個(gè) 64 位光刻 溫度傳感器、 一個(gè) ROM、非揮發(fā) 性 溫度 警報(bào) 觸發(fā)器 TL