【正文】 ns, 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,本設(shè)計(jì)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。所以本文便提出一種基于RS485通信的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制的方法。 第18周 答辯。 第14周 整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試與分析。 第10周 編程軟件學(xué)習(xí)。 第6周 AD/DA電路設(shè)計(jì)。 第2周 結(jié)合課題調(diào)研，收集資料。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(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送入單片機(jī)。主從機(jī)機(jī)在實(shí)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(gè)信息，進(jìn)行相關(guān)操作，以達(dá)到基于RS485總線上的數(shù)據(jù)通信與遠(yuǎn)程控制的目的。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(yīng)用場合。如加中繼器可更大幅度地增大有效通信距離。目前，有多種接口標(biāo)準(zhǔn)可用于串行通信，包括RS23RS42RS423和RS485。指導(dǎo)老師： 年 月 日南華大學(xué)船山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目基于RS485通信的遠(yuǎn)程采集與控制器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)（論文）題目來源自選課題設(shè)計(jì)（論文）題目類型　起止時(shí)間~一、 設(shè)計(jì)（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(jì)算機(jī)技術(shù)不斷地推廣應(yīng)用，傳統(tǒng)的儀器儀表、數(shù)字測量技術(shù)在數(shù)據(jù)采集方面升華到一個(gè)全新的階段。南華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目 基于RS485的遠(yuǎn)程采 集與控制器設(shè)計(jì) 專業(yè)名稱 通 信 工 程 指導(dǎo)教師 指導(dǎo)教師職稱 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 年 月 日南華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書專 業(yè)： 題 目： 起 止 時(shí) 間： 月 日至 年月 日學(xué) 生 姓 名： 班 級： 指 導(dǎo) 老 師： 系/室 主 任： 年 月 日論文 (設(shè)計(jì)) 內(nèi)容及要求：一、 論文內(nèi)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(qū)動(dòng)、485通信協(xié)議等；，并能反饋2路模擬控制量。計(jì)算機(jī)技術(shù)已成為當(dāng)代數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)控制的核心技術(shù)。RS232是最早的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，在短距離、較低波特率串行通信中得到了廣泛應(yīng)用。 本文設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)基于RS485總線上的數(shù)據(jù)通信與遠(yuǎn)程控制的系統(tǒng)，利用單片機(jī)對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行控制，并且通過RS485總線做遠(yuǎn)程傳送將采集到的數(shù)據(jù)通過RS485接口送入單片機(jī)主機(jī)機(jī)測。二、 設(shè)計(jì)（論文）主要研究的內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)：（技術(shù)方案、路線）為實(shí)現(xiàn)基于RS485總線的數(shù)據(jù)通信與遠(yuǎn)程控制，首先得設(shè)計(jì)好RS485的通信模塊；由于是實(shí)現(xiàn)單片機(jī)主從機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，為達(dá)到主機(jī)對從機(jī)的控制，所以需要設(shè)計(jì)好繼電器控制模塊電路；接著，設(shè)計(jì)出各從機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與控制的模塊，單片機(jī)都按自己的任務(wù)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)采集或者控制。本設(shè)計(jì)硬件電路的設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)，主要包括系統(tǒng)初始化、AD/DA驅(qū)動(dòng)、485通信協(xié)議等。AD/DA采集電路的設(shè)計(jì)以及如何實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，是整個(gè)系統(tǒng)能否結(jié)合成為一體工作的關(guān)鍵。 第3周 閱讀和翻譯3000 字以上本課題英文資料。 第7周 學(xué)習(xí)RS485總線技術(shù)。 第11周 數(shù)據(jù)采集的串口通信協(xié)議設(shè)計(jì)。 第15周 撰寫論文。五、 進(jìn)行設(shè)計(jì)（論文）所需條件：六、 指導(dǎo)教師意見：簽名：年月日南華大學(xué)船山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于RS485通信的遠(yuǎn)程采集與控制器設(shè)計(jì)摘 要：在一些環(huán)境條件惡劣、異常危險(xiǎn)的環(huán)境中，如深井、對人體危害極大強(qiáng)輻射空間、人體活動(dòng)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。本文設(shè)計(jì)的目的是實(shí)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(yuǎn)程控制。系統(tǒng)接口簡單可靠，用途多樣，具有一定靈活性。practicalwillschemeandRS485DAthedesign. 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 various and flexible.Keywords: RS485。與此同時(shí)，將計(jì)算得到的數(shù)據(jù)按要求進(jìn)行顯示并判斷作出決定，以便實(shí)現(xiàn)對某些物理量的監(jiān)視控制。由此可見，對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的采集和控制方面的研究是非常有必要的。它結(jié)合了計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信和自動(dòng)化管理等現(xiàn)代化技術(shù)，并不斷融合更多更新的通信技術(shù)[3，4]。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)用普遍,研究成果很多,數(shù)據(jù)采集形式和技術(shù)各異，所達(dá)到的目標(biāo)和要求也不同[6]?？刹杉}沖或電壓、電流、溫度等信號,即采集現(xiàn)場各種儀表數(shù)據(jù)信號，送給單片機(jī)的處理。過程對象需檢測的參數(shù)經(jīng)轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換成可測數(shù)字信號，再經(jīng)轉(zhuǎn)換器變換成單片機(jī)、計(jì)算機(jī)能處理的信號，再送入系統(tǒng)的I/O模塊，I/O模塊也可設(shè)計(jì)成直接接收現(xiàn)場來的電壓、電流、電阻或脈沖信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號由中央處理器處理。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)生了極大的變化。現(xiàn)階段并行總線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)向高速、模塊化和即插即用方向發(fā)展。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)用普遍,研究成果很多,數(shù)據(jù)采集形式和技術(shù)各異，所達(dá)到的目標(biāo)和要求也不同。一些采用新技術(shù)的方案也僅僅限于理論探討，實(shí)際的市場實(shí)用性并不大。就目前國內(nèi)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集技術(shù)來說，大多是采用國外此行業(yè)類似技術(shù)和芯片，或采用一些成熟的數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，并根據(jù)國內(nèi)需求定制和發(fā)展，許多新技術(shù)不斷出現(xiàn)和嘗試，可以說這個(gè)行業(yè)正處于一個(gè)不斷發(fā)展并完善的階段。軟件設(shè)計(jì)部分則根據(jù)硬件模塊用C語言編寫進(jìn)行面向數(shù)據(jù)采集與控制過程的配套程序。系統(tǒng)接口簡單可靠，用途多樣，具有一定靈活性。 1 主機(jī)部分方案論證 根據(jù)系統(tǒng)的要求，主機(jī)需要完成的功能是讀取從機(jī)采集回來信息，并且對從機(jī)的外設(shè)進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)了以下三個(gè)方案。缺點(diǎn)是PC體積都較大，且成本很高。 方案（一）：采用RS232標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)簡單，模塊設(shè)計(jì)相當(dāng)成熟，且成本也較低。 方案（二）：采用RS485標(biāo)準(zhǔn)，它采用平衡發(fā)送和差分接收方式實(shí)現(xiàn)通信：發(fā)送端將串行口的TTL電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號A、B兩路輸出，經(jīng)過線纜傳輸之后在接收端將差分信號還原成TTL電平信號。 總體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)選擇RS485為系統(tǒng)的通信總線，以52單片機(jī)為控制核心，設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)基于RS485總線上的數(shù)據(jù)通信與遠(yuǎn)程控制。處于設(shè)計(jì)與使用的方便考慮,主機(jī)硬件電路跟從機(jī)硬件電路采用相同的電路,只是在軟件設(shè)計(jì)上加以區(qū)分。 本文章節(jié)安排根據(jù)研究目標(biāo),將本文分為五章，內(nèi)容作如下安排:第一章：介紹遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制技術(shù)研究的額背景與意義， 國內(nèi)外數(shù)據(jù)采集研究現(xiàn)狀，本文主要工作內(nèi)容。 第四章：系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，其中包括：通信協(xié)議的設(shè)計(jì)、整體程序流程、系統(tǒng)初始化、RS485總線程序設(shè)計(jì)、繼電器控制程序設(shè)計(jì)、DA輸出控制程序設(shè)計(jì)、AD采集程序設(shè)計(jì)。但是，在工業(yè)控制等環(huán)境中，常會(huì)有電氣噪聲干擾傳輸線路，使用RS232 通訊時(shí)經(jīng)常因外界的電氣干擾而導(dǎo)致信號傳輸錯(cuò)誤；另外，RS232 通訊的最大傳輸距離在不增加緩沖器的情況下只可以達(dá)到15 米。RS232在1962 年發(fā)布，命名為EIA232E，作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA 又于1983 年在RS422 基礎(chǔ)上制定了RS485 標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA485A 標(biāo)準(zhǔn)?；赑C 的RS23RS422 與RS485標(biāo)準(zhǔn)均采用同樣的通訊協(xié)議。發(fā)送器輸出信號電平(空載最大值)空載+/25V177。3V177。RS232 的電氣標(biāo)準(zhǔn)電平為邏輯“0”時(shí)：+3V～+15V；電平為邏輯“1”時(shí)：3V～15V；未定義區(qū)：－3V～＋3V。由于RS422/485 標(biāo)準(zhǔn)在電氣特性上非常相近，在傳輸方式上有所區(qū)別；為便于理解，下面將主要介紹應(yīng)用比較普遍的RS485 標(biāo)準(zhǔn)，并簡單介紹RS422 標(biāo)準(zhǔn)與RS485 標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別。RS485 標(biāo)準(zhǔn)與RS232 不一樣，數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式（Differential Driver Mode），也稱作平衡傳輸，它使用一對雙絞線，將其中一線定義為A，另一線定義為B，如圖 ?！笆鼓堋毙盘栍糜诳刂瓢l(fā)送發(fā)送器與傳輸線的切斷與連接，當(dāng)“使能”端起作用時(shí)，發(fā)送發(fā)送器處于高阻狀態(tài)，稱作“第三態(tài)”，它是有別于邏輯“1”與“0”的第三種狀態(tài)。 所示。 接收器敏感度177。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。RS485 網(wǎng)絡(luò)采用直線拓樸結(jié)構(gòu)，需要安裝2 個(gè)終端匹配電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗（一般取值為120Ω）。同時(shí)，RS485 電路具有控制方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。 RS485 通訊協(xié)議RS485 標(biāo)準(zhǔn)只對接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議；因此，用戶需要在RS485 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立自己的應(yīng)用層通信協(xié)議。比如，很多具有RS485 接口電路的用戶設(shè)備采用自己制定的簡單通訊協(xié)議，或是直接取自ModBus 協(xié)議(AscII/RTU 模式)中的一部分功能；在電力通訊領(lǐng)域，當(dāng)前國家現(xiàn)在執(zhí)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，頒布有按設(shè)備分類的各種通訊規(guī)約，如CDT、SC180u4F、 規(guī)約和1995 年的IEC608705101 傳輸規(guī)約、1997 年的國際101 規(guī)約的國內(nèi)版本DL/T6341997規(guī)約；在電表應(yīng)用中，國內(nèi)大多數(shù)地區(qū)的廠商采用多功能電能表通訊規(guī)約(DL/T6451997)。 1． 查詢—響應(yīng)周期ModBus 協(xié)議遵循“查詢—響應(yīng)”模式，如圖 所示。數(shù)據(jù)段必須包含要告之從設(shè)備的信息：從何寄存器開始讀及要讀的寄存器數(shù)量。如果有錯(cuò)誤發(fā)生，功能代碼將被修改以用于指出響應(yīng)消息是錯(cuò)誤的，同時(shí)數(shù)據(jù)段包含了描述此錯(cuò)誤信息的代碼。代碼系統(tǒng)：8 位二進(jìn)制，十六進(jìn)制數(shù)0...9，A...F消息中的每個(gè)8 位域都是一個(gè)兩個(gè)十六進(jìn)制字符組成每個(gè)字節(jié)的位：1 個(gè)起始位8 個(gè)數(shù)據(jù)位，最小的有效位先發(fā)送1 個(gè)奇偶校驗(yàn)位，無校