【正文】 節(jié) 2 65 字節(jié) 3 204 字節(jié) 4 126 8 bit 檢驗(yàn)和 檢驗(yàn)和能夠檢測(cè)到比奇偶校驗(yàn)更多的錯(cuò)誤，但當(dāng)字節(jié)順序顛倒時(shí)，檢驗(yàn)和不能發(fā)現(xiàn)。 我們開發(fā)出了一種適合于許多無線數(shù)傳的前向錯(cuò)誤糾正方法。不正確包需要較少的花銷，但不可靠。所以它所需的傳輸線條數(shù)很少，特別適用于分級(jí)、分層和分布式控制系統(tǒng) 及遠(yuǎn)程通信 [9] 。平時(shí)，發(fā)送線為高電平（邏輯 1），每當(dāng)接收端檢測(cè)到傳輸線上發(fā)送過來的低電平邏輯“ 0”（字符幀中起始位）時(shí)就知道發(fā)送端已開始發(fā)送，每當(dāng)接收端接收到字符幀中停止位時(shí)就知道一幀字符信息已發(fā)送完畢。只要再收到“ 0”就是新的字符的起始位。同步字符可以由用戶約定，也可以采用 ASCII 碼中規(guī)定的 SYN 代碼，即 16H。 SCON 和 PCON 都是 特殊功能寄存器 [10]。 ② SM2：為多機(jī)通信控制位，主要在方式 2 和方式 3下使用。 ⑤ RB8：為接收數(shù)據(jù)第 9 位，用于在方式 2 和方式 3 時(shí)存放接收數(shù)據(jù)第 9位。在方式 1下 RI在接收電路接收到第 8 位時(shí)由硬件置位；在其他方式下 RI 是在接收電路接收到停止位的中間位置時(shí)置位的。 圖 45 PCON 各位定義 The diagram of PCON bit definition 3）通信波特率的設(shè)置： 串行通信中另一個(gè)重要參數(shù)是通信波特率 [11]。實(shí)驗(yàn)表明，不論 SMOD=0或 1,單片機(jī)與微機(jī)在這種條件下均不能實(shí)現(xiàn)正常的發(fā)送與接收。被尋址的從機(jī)在中斷服務(wù)程序中使得 SM2=0，這樣 不管接下來的數(shù)據(jù)第九位是“ 1”還是“ 0”都產(chǎn)生中斷標(biāo)志 RI，接收到的數(shù)據(jù)裝入SBUF。連接的方法也非常簡(jiǎn)單。 圖 46 無線發(fā)射電路 The diagram of wireless transmission circuit 無線接收電路的設(shè)計(jì) 在接收電路中，同樣是 PTR200 無線 MODEM 的數(shù)據(jù)輸入端 DI 和 DO分別同單片機(jī) 89C51 的串行數(shù)據(jù)輸 出端 TXD、 RXD 相連，使之實(shí)現(xiàn) PTR2020 與單片機(jī)的數(shù)據(jù)共享，把 PTR2020 無線 MODEM 接收到的數(shù)據(jù)通過串口送入主控單片機(jī)?，F(xiàn)從 MAX232 芯片中兩路發(fā)送接收中任選一路作為TXEN VCC CS GND DO DI PWR PTR2020 VCC 330uH AT89C51 TXD RXD 接口，如圖 46， T1IN接單片機(jī)的發(fā)送端 TXD，則 PC 機(jī)的 RS232 的接收端 RXD一定要對(duì)應(yīng)接 T1OUT引腳。為了解決這一問題，在發(fā)送時(shí)， PTR2020 利用調(diào)制手段將數(shù)字方波信號(hào)變換成能在通訊線上傳輸而不受影響的正弦波信號(hào)。 10V電壓。頻道選擇端 CS 與電源相連，選擇工作頻道 2 即 434. 33MHz。 無線通信的硬件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)無線通信采用的是 PTR2020 無線發(fā)送接收模塊。 由于所有從機(jī)的 SM2=1，僅當(dāng)接收到的第九位數(shù)據(jù)為“ 1”時(shí)，數(shù)據(jù)才裝入接收緩沖器 SBUF，并置 RI=1 向 CPU 申請(qǐng)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序；如果接收到的第九位數(shù)據(jù)為“ 0”，則不置位中斷標(biāo)志位 RI，信息不被處理。 假如，單片機(jī)的時(shí)鐘 f OSC=12MHz，串口模式為方式 1， smod=0，假設(shè)單 片機(jī)與微機(jī)的波特率都選為 9600bps。 GF0、 GF1：為通用控制位。因此， CPU 查詢 TI狀態(tài)便可知曉一幀信息是否已發(fā)送完畢。 ④ TB8：為發(fā)送數(shù)據(jù)第 9 位，用于在方式 2 和方式 3 時(shí)存放發(fā)送數(shù)據(jù)第 9位。方式 2和方式 3 都是 11 位異步收發(fā)的通信方式，只是通信的波特率有所不同。如圖 43 所示 。同步傳送時(shí)，字符與字符之間沒有間歇，也不用起始位和停止位，僅在數(shù)據(jù)塊開始時(shí)用同步字符 SYNC 來指示，其數(shù)據(jù)格式如圖 42 所示： 圖 42 同步傳送的數(shù)據(jù)格式 The diagram of the data format of synchronous transmission 同步字符的插入可以是單同步字符方式或雙同步字符方式，如圖 42所示。在測(cè)溫系統(tǒng)中奇偶校驗(yàn)位被用來作為上位機(jī)和單片機(jī)間的多機(jī)通訊時(shí)的第九位。發(fā)送端和接收端可以有各自的時(shí)鐘來控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，這兩個(gè)時(shí)鐘源彼此獨(dú)立，互不同步。其優(yōu)點(diǎn)是傳送速度快，缺點(diǎn)是傳輸線多，不宜實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。如下： [開始 1][開始 2][包類型 ][數(shù)據(jù) 0]? [數(shù)據(jù) n] (8 位檢驗(yàn)和 ) 開始 1是 0xFF，開始 2是 0x00，包類型是指?jìng)魉桶念愋停谀壳暗膮f(xié)議版本中，它包括兩種類型：正確和不正確的。 瑞德一所羅門碼卻適合于這種情況，廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信等。將前 8 位奇偶校驗(yàn)與 1 經(jīng)較，不對(duì)，故接收錯(cuò)誤，奇偶校驗(yàn)容易實(shí)驗(yàn)，但卻是最不可靠的，因其只能發(fā)現(xiàn)奇數(shù)個(gè)錯(cuò)誤。 起始碼和噪聲 協(xié)議的第一件事就是能夠識(shí)別噪聲和有效數(shù)據(jù)。協(xié)議必須增加一些信息到主要信息中，包括包識(shí)別代碼，錯(cuò)誤檢驗(yàn)等，增加信息的數(shù)量必須是所需信息中最少的。數(shù)據(jù)在此過程錯(cuò)誤出現(xiàn)幾乎是不可能的，而且也易被跟蹤。 5）數(shù)據(jù)接收 接收過程通過 PTR2020 系列無線 MODEM 的接收功能完成。 2）數(shù)據(jù)編碼 數(shù)據(jù)源出來的數(shù)據(jù)一般來說是并行的自然數(shù)據(jù)， PTR2020 系列無線 MODEM 需要的異步串行數(shù)據(jù)格式，這通常是由 UART(通常異步傳輸 )來完成的，有時(shí)也可通過軟件來完成。它要提供端對(duì)端的差錯(cuò)控制、流量控制等功能，向上一層的實(shí)體提供透明的維持一定質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，并使其不必操心達(dá)到端對(duì)端數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的細(xì)節(jié)。電氣特性規(guī)定了電壓值、邏輯電平及其它電氣參數(shù)。 ② 接收到的數(shù)據(jù)可直接送到單片機(jī)串口或經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后送計(jì)算機(jī) 。 3）用單片機(jī)的 I/O 控制模塊的發(fā)射控制，頻道轉(zhuǎn)換和低功耗模式。在無線數(shù)據(jù)通信中必須保證信號(hào)的可靠傳輸，本系統(tǒng)采用了 PTR2020無線收發(fā)數(shù)傳 MODEM模塊，其特性可以滿足設(shè)計(jì)的要求， PTR2020是一種新型的單片無線收發(fā)數(shù)傳 MODEM 模塊，該模塊在內(nèi)部集成了高頻接收、 PLL合成、 FSK 調(diào)制 /解調(diào)、參量放大、功率放大、頻道切換等功能，是目前集成度較高的無線數(shù)傳產(chǎn)品 [6]。 硬件抗干擾設(shè)計(jì) 設(shè)置去耦電容 去耦電容接在電源線和地線之間，可以有效地削弱芯片電源線和地線之間的電壓尖峰與毛刺干擾信號(hào)，減少通過電源線和地線耦合引 起的干擾，系統(tǒng)取為 F。具體實(shí)現(xiàn)方法是利用 AT89C51 的 I/O 口控制繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)糧設(shè)備的控制。定時(shí)查詢單片機(jī)的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異常即對(duì)單片機(jī)延時(shí)重起。由于靜態(tài)掃描要用到多片串入并出芯片，考慮到電路板成本計(jì)算，本設(shè)計(jì)采用的是節(jié)約硬件資源的動(dòng)態(tài)掃描方式。兩種方法都簡(jiǎn)單易行，本設(shè)計(jì)采用的是硬件去抖。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中除了復(fù)位按鍵有專門的復(fù)位電路，以及專一的復(fù)位功能外 ,其它的按鍵或鍵盤都是以開關(guān)狀態(tài)來設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)。 2）有多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)時(shí)，應(yīng)考慮系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)傳感器出錯(cuò)自動(dòng)指示，進(jìn)行自動(dòng)DS18B20 序列號(hào)和自動(dòng)排序，以減少調(diào)試和維護(hù)工作量。 DS18B20與單片機(jī)的硬件接口 DS18B20 最大的特點(diǎn)是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式， DS18B20 的數(shù)據(jù) I/O 均由同一條線來完成，本系統(tǒng)在每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中設(shè)計(jì)了 8個(gè)溫度采集點(diǎn)。 Read Power Supply (讀供電方式 ) [B4h ]：用于 DS18B20 來確認(rèn)供電方式是用寄生電源供電還是外部電源供電，以此來決定在讀時(shí)間間隔把單總線拉低還是保持高電位。 Match ROM (匹配 ROM ) [55h]：用于根據(jù) 64 位序列號(hào)尋址一個(gè)特定的器件。 表 23 典型對(duì)應(yīng)的溫度值表 Table of model correspondence temperature value 溫度 /℃ 二進(jìn)制表示 十六進(jìn)制表示 +125 + + + 0 55 00000111 11010000 00000001 10010001 00000000 10100010 00000000 00001000 00000000 00000000 11111111 11111000 11111111 01011110 11111110 01101111 11111100 10010000 07D0H 0191H 00A2H 0008H 0000H FFF8H FF5EH FE6FH FC90H DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測(cè)得的溫度值與 TH， TL作比較，若 TTH或 TTL,則將該器件內(nèi)的告警標(biāo)志置位，并對(duì)主機(jī)發(fā)出的告警搜索命令作出響應(yīng)。 TM R1 R0 1 1 1 1 1 MSB DS18B20 配置寄存器 結(jié)構(gòu)圖 LSB 圖 23 DS18B20 配置寄存器結(jié)構(gòu)圖 The diagram of DS18B20’s disposition register structure 其中， TM：測(cè)試模式標(biāo)志位，出廠時(shí)被寫入 0，不能改變； R0、 R1：溫度計(jì)分辨率設(shè)置位，其對(duì)應(yīng)四種分辨率如下表所列，出廠時(shí) R0、 R1置為缺省值： R0=1，R1=1（即 12位分辨率），用戶可根據(jù)需要改寫配置寄存器以獲得合適的分辨率 。 圖 22 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 The diagram of DS18B20’s internal structure DS18B20 有 4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件： ① 64 位激光 ROM。 C~+125176。 溫度采集系統(tǒng)電路的功能主要包括：多點(diǎn)溫度測(cè)試及其相關(guān)處理，實(shí)時(shí)顯示溫度信息，與通信單片機(jī)傳輸溫度數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，主控機(jī)與溫度采集系統(tǒng)采用主從分布式結(jié)構(gòu)，如圖11所示，共分四個(gè)部分：主控機(jī)測(cè)溫管理模塊，主要是上位機(jī)完成對(duì)下位機(jī)的采集控制以及對(duì)數(shù)據(jù)的查詢、存儲(chǔ)等。 5) 溫控器具有參數(shù)自整定功能。像無人職守的機(jī)站會(huì)分布在很大的范圍內(nèi)，各機(jī)站與監(jiān)控中心的距離很遠(yuǎn) ，數(shù)據(jù)必須通過遠(yuǎn)程傳輸進(jìn)行交換。該模板塊在內(nèi)部需成了高頻接收、 PLL 合成、 FSK 調(diào)制 /解調(diào)、參量放大、功率放大、頻道切換等功能，因而是目前集成度較高的無線數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)品。無線智能溫控系統(tǒng) 的硬件 設(shè)計(jì) 摘 要 自 70 年代以來，由于工業(yè)過程控制的需要，特別是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及自動(dòng)控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動(dòng)下，國(guó)外溫度測(cè)控系統(tǒng)發(fā)展迅速，尤其是控制方面，在智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等方面取得顯著成果。無線收發(fā)一體的數(shù)傳 MODEM 模塊PTR2020 芯片性能優(yōu)異，在業(yè)界居領(lǐng)先水平，它的顯著特點(diǎn)是所需外圍元件少，因而設(shè)計(jì)非常方便。多點(diǎn)和分布也同樣是其它測(cè)控系統(tǒng)所面臨的問題。 4) 這些溫度測(cè)試系統(tǒng)普遍采用智能化、高度集成的理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)，運(yùn)用先進(jìn)的算法，適應(yīng)的范圍廣泛。而適應(yīng)于較高控制場(chǎng)合的智能化、自適應(yīng)測(cè)控儀表，國(guó)內(nèi)技術(shù) 還不十分成熟，形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表也較少。在分機(jī)中 ,主單片機(jī) AT89C51 的主程序主要完成溫度轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)、溫度數(shù)據(jù)讀取和溫度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。