基于modbus數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫吧在線文庫
【正文】 所以它只適合本地設(shè)備之間的通訊。隔離型比非隔離型在抗干擾、 系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面都比較好，但有一些要求比較低的場合也可以用非隔離型。 采集電路A/D轉(zhuǎn)換單片機(jī)RS485PC機(jī)組態(tài)界面3 . 3 V 直 流 電 源 圖 31 工作 流程圖 RS484 通信電路圖 RS485 數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對(duì)雙絞線，將其中一線定義為 A，另一線定義為 B。 RS485驅(qū)動(dòng)器可以用在 RS422網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。 基于 Modbus 協(xié)議的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 4 圖 32 RS485 通信原理圖 單片機(jī)最小系統(tǒng) 如下圖 33 所示是單片機(jī)最小系統(tǒng) 供電電源 本次設(shè)計(jì)采用 +5V 電源供電，由于 C8051F350 單片機(jī)的工作電壓范圍為 ，所以選擇 作為電源穩(wěn)壓器，輸出穩(wěn)定的 電壓為單片機(jī)和 ADM2582E 使用。用戶軟件對(duì)所有外設(shè)具有完全的控制，可以關(guān)斷任何一個(gè)或所有外設(shè)以節(jié)省功耗。如圖 41所示 圖 41 C8051F350 頂視圖 吉林化工學(xué)院信息與控制工程學(xué)院專業(yè)綜合設(shè)計(jì)說明書 7 24 或 16 位模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC0) C8051F350/1/2/3 內(nèi)部有一個(gè)全差分 24 位 (C8051F350/1) 或 16 位(C8051F352/3)SigmaDelta的 數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC),該 ADC具有在片校準(zhǔn)功能。 C8051F350/1/2/3端口的工作情況與標(biāo)準(zhǔn) 8051相似 ,但有一些改進(jìn)。 ADC0CF 寄存器中的 AD0VREF 位選擇基準(zhǔn)源。當(dāng) ADC0VREF位被置‘ 1’時(shí)， ADC 使用外部電壓基準(zhǔn)源；當(dāng) ADC0VREF 位被清‘ 0’時(shí)， ADC使用內(nèi)部基準(zhǔn)。電源接上負(fù)載后，通過采樣電路獲得 輸出 電壓，將此 輸出 電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較 。下面詳細(xì)介紹 Keil C51 開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 C 語言主要有以下特點(diǎn)： 圖 63 單片機(jī)的選擇界面 圖 64 添加 C文件 吉林化工學(xué)院信息與控制工程學(xué)院專業(yè)綜合設(shè)計(jì)說明書 11 C是中級(jí)語言。具有各種各樣的 數(shù)據(jù)類型 ，并引入了 指針 概念，可使程序效率更高。 基于 C 語言的這些特點(diǎn)，我們選用 C 語言來作為編程語言。而且，它能充分利用 Windows 的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動(dòng)畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢 曲線 等，可便利的生成各種報(bào)表。 在這次硬件課程設(shè)計(jì)過程中，我得到了童老師 和王老師悉心的指導(dǎo)，是我在短期內(nèi)學(xué)會(huì)了MODBUS 通信協(xié)議和 CRC校驗(yàn)的計(jì)算 方法，以及組態(tài)王上位機(jī)與下位機(jī)通信的參數(shù) 設(shè)定。 // ADC0DEC 首地址 unsigned long ada。 //單片機(jī)接收一次請(qǐng)求命令完成， 1 為接受完成 uchar SlaveID = 0x02。 //禁止看門狗 } void IO_Init() { P0MDOUT = 0xf0。 //SINC3 濾波，內(nèi)部基準(zhǔn) () ADC0CLK = (SYSCLK/MDCLK)1。 ADC0H = ADC0M = ADC0L = 0。 } else if (SYSCLK/BAUDRATE/2/256 4) { TH1 = (SYSCLK/BAUDRATE/2/4)。 CKCON amp。 TR1 = 1。 if(Index == 8) { EN = 1。 //CRC 循環(huán)中的索引 while (Length ) //傳輸消息緩沖區(qū) { uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsg++。 while(!TI0)。 //只選取低位 tempAddr = addr。 sendBuf[5] = [2]。 //高位在后 SendtoPC()。= 0xfc。 IO_Init()。 //分析和對(duì)請(qǐng)求命令做出響應(yīng) EN =0。 EN =0。 TL0 = T0L。 //讀寄存 ， 寫即將上傳的相應(yīng)數(shù)據(jù)緩存數(shù)組 } } } } //T0 初始化 void T0_Init() { TH0 = T0H。 //計(jì)算新的要上傳的 CRC 驗(yàn)證碼 ,7 為最大下標(biāo)減 1 sendBuf[byteCount] = crcData amp。 //寫要發(fā)送緩存 sendBuf[1] = 3。 uint crcData。 } //單片機(jī)往電腦發(fā)送函數(shù) void SendtoPC() { int i。 //此處暫時(shí)不清空標(biāo)志位 ， 因?yàn)樵诎l(fā)送子函數(shù)里面采用了查詢方式 ， 更加精確 ！ 否則出錯(cuò) ！ } } //CRC 校驗(yàn)計(jì)算函數(shù) uint crc16(uchar *puchMsg, uint Length) { 基于 Modbus 協(xié)議的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 22 uchar uchCRCHi = 0xFF。 } //串口中斷 void UART0_Interrupt () interrupt 4 { if (RI0 == 1) { RI0 = 0。 } TL1 = TH1。 } else if (SYSCLK/BAUDRATE/2/256 12) { TH1 = (SYSCLK/BAUDRATE/2/12)。 //毫伏 = 128 * ada。 //AIN+接到 ， AIN接模擬地 ADC0MD = 0x81。 //關(guān)閉其他外設(shè)，開串口 XBR1 = 0x40。 //系統(tǒng)時(shí)鐘和端口初始化 void SYSCLK_Init() { OSCICN = 0x83。 uchar xdata CommBuffer[8]。這三 星期 的設(shè)計(jì)是對(duì)過去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。如圖 66 所示 圖 64 新建工 程界面 吉林化工學(xué)院信息與控制工程學(xué)院專業(yè)綜合設(shè)計(jì)說明書 13 圖 66 設(shè)置串口 COM2，新建 I/O設(shè)備，按照提醒設(shè) 置需要的參數(shù)。其中監(jiān)控層對(duì)下連接控制層，對(duì)上連接管理層，它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制，且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。適合于多種 操作系統(tǒng) ，如 Windows、 DOS、 UNIX等等；也適用于多種機(jī)型。結(jié)構(gòu)式語言的顯著特點(diǎn)是 代碼 及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個(gè)部分除了必要的信息交流外彼此獨(dú)立。 1978后， C語言已先后被移植到大、中、小及微型機(jī)上。電路圖如圖 51所示 圖 51 系統(tǒng)電源 吉林化工學(xué)院信息與控制工程學(xué)院專業(yè)綜合設(shè)計(jì)說明書 9 第 6 章 軟件設(shè)計(jì) 編程軟件 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。定時(shí)器 2和定時(shí)器 3均可作為一個(gè) 16位或兩個(gè) 8位自動(dòng)重裝載定時(shí)器。 當(dāng)內(nèi)部振蕩器被使能時(shí)，內(nèi)部振蕩器的偏壓發(fā)生器被自動(dòng)使能。數(shù)字交叉開關(guān)允將內(nèi) 部數(shù)字系統(tǒng)資源映射到端口 I/O引腳。模擬多路選擇器將ADC的差輸 入與 8個(gè)外部引腳及內(nèi)部溫度傳感器相連。兩個(gè) C2 接口引腳可以與用戶功能共享，使在系統(tǒng)調(diào)試功能不占用封裝引腳。RST 39。一般 100米長雙絞線最大傳輸速率僅為 1Mbps。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至 200mV的電壓，故傳輸信號(hào)能在千米以外得到恢復(fù)。采用 5V 或 供電，實(shí)現(xiàn)完全集成的信號(hào)與電源隔離 RS485 解決方案。 RS485 的接口信號(hào)電平較 RS232 低，不易是接口電路的芯片受到損壞。 但是 典型的 RS232 信號(hào)在正負(fù)電平之間擺動(dòng)，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送端的驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在+5～ +15V，負(fù)電平在 5～ 15V 之間。隨著微處理器與計(jì)算機(jī)功能的不斷增強(qiáng)，價(jià)格急劇降低，計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)得到迅速發(fā)展。 三 ． 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn) 基于 Modbus協(xié)議的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。 吉林化工學(xué)院 信控學(xué)院 專業(yè) 綜合 設(shè)計(jì)說明書 基于 Modbus 協(xié)議的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 吉林化工學(xué)院 Jilin Institute of Chemical Technology 吉林化工學(xué)院信息與控制工程學(xué)院專業(yè)綜合設(shè)計(jì)說明書 I 獨(dú) 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭議。系統(tǒng)具有以下基本功能： 1． 利
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