【文章內(nèi)容簡介】 向數(shù)據(jù)傳輸。主機發(fā)送的信息的第 9位 TB8為 0，只有聯(lián)絡好的從機的 SM2為 0，它才會收到主機的命令或數(shù)據(jù)，并作相應處理；其它從機由于 SM2保持為 1，對主機的通信命令和數(shù)據(jù)不作任何處理。這樣便實現(xiàn)了主機和從機之間的一對一的通信。 ④ 當一次通信結束以后，從機的 SM2恢復為 1，主機可以發(fā)出新的聯(lián)絡命令，以便和另一臺從機進行通信。 多機通信：設計提示 ⑤ 需要指出，以上方式是基于 MCS51單片機的多機通信機制的主從式多機通信。通過設定幀協(xié)議，進行以幀為單位的數(shù)據(jù)傳輸，是更加靈活的多機通信方法。比如，在每幀中設置一個字節(jié)作為目標站點的地址，當所有的從機都收到一幀信息后，只有目標站點地址與自身地址相同的從機才將這一幀數(shù)據(jù)作為有效數(shù)據(jù)，否則不作處理，這樣也能實現(xiàn)多機通信。這相當于利用軟件對通信過程進行管理。 ⑥ 利用軟件來管理復雜的通信過程具有硬件接口簡單的優(yōu)點，但其缺點是可靠性差、占用 CPU時間長，故可以采用專門的硬件電路來完成這些管理工作，而把 CPU解放出來。各種總線控制器正是根據(jù)一定的協(xié)議來實施這些工作的，比如 CAN總線控制器、以太網(wǎng)控制器等。 CAN總線站點設計與通信實驗 CAN 總線是一種用于工業(yè)現(xiàn)場的串行通信網(wǎng)絡，它由掛接在總線上的多個通信站點組成，各站點通常由單片機系統(tǒng)和 CAN控制器組成。單片機系統(tǒng)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)都只和 CAN控制器打交道。 CAN控制器是一個通信管理芯片，它一方面和單片機進行雙向通信，接收從單片機發(fā)送的任務，向單片機傳送從總線上接收到的有關數(shù)據(jù)；另一方面又與總線進行雙向通信，檢測總線上的數(shù)據(jù)，接收其它站點向本站點發(fā)送的數(shù)據(jù)，在總線允許的情況下，向總線發(fā)送本站點要求發(fā)送的數(shù)據(jù)本例利用 CAN控制器 SJA1000來設計 CAN站點，進行通信實驗。 CAN總線站點設計與通信實驗 CAN通信網(wǎng)絡組成 CAN站點：系統(tǒng)組成 本例所設計的 CAN站點主要由 AT89C52單片機和 CAN控制器 SJA1000組成，采用 PCA82C250作為總線驅(qū)動器。 PCA82C250的作用與前述 MAX485的作用類似，用于實現(xiàn)電平信號和差分信號之間的轉(zhuǎn)換。單片機上還連接有數(shù)碼管和撥碼開關，數(shù)碼管用于顯示接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)，撥碼開關用于設置本站點的地址。系統(tǒng)組成結構見下圖。 CAN站點：系統(tǒng)組成 基于 MCS51單片機的 CAN節(jié)點實現(xiàn)框圖 CAN站點：設計要求 ① 完成 CAN站點的電路原理圖設計和電路板制作，每個站點用 4位數(shù)碼管顯示。 ② 編寫程序，實現(xiàn) 3個站點間的循環(huán)通信，每個數(shù)據(jù)包發(fā)送 2個字節(jié)，各個站點都顯示本站點發(fā)送的數(shù)據(jù)。三個站點的操作如下： 站點 A： 初始化完畢或發(fā)送完畢后開始計時，若在 2秒內(nèi)收到數(shù)據(jù)， 則 1秒后將收到的數(shù)據(jù)加 1發(fā)送給站點 B；否則向站點 B發(fā)送 0x0000。 站點 B： 初始化完畢后等待接收中斷，一旦接收到數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)加 1，并轉(zhuǎn)發(fā)給站點 C。 站點 C： 初始化完畢后等待接收中斷，一旦接收到數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)加 1，并轉(zhuǎn)發(fā)給站點 A。 CAN站點：設計要求 如上所述，所設計的 CAN總線站點在正常情況下，每個站點每隔 1秒，都會進行一次接收數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)加 發(fā)送數(shù)據(jù)的操作，每個站點發(fā)送的數(shù)據(jù)都不相同，發(fā)送的數(shù)據(jù)將在本站點顯示。如果偶爾出錯，將由站點A重新啟動這種循環(huán)。只有在故障情況下，才不能實現(xiàn)通信。 CAN站點：設計提示 ① SJA1000是單片機系統(tǒng)的典型外設，需通過并行擴展方式，將其連接到 MCS51單片機的并行總線上。其相應的軟件包括初始化程序、發(fā)送接收程序等，通常采用中斷方式來實現(xiàn)發(fā)送和接收。 ② 學習 SJA1000的數(shù)據(jù)手冊，了解 SJA1000的工作原理、硬件電路原理和初始化編程的方法。 ③ 學習 PCA82C250的數(shù)據(jù)手冊，了解其應用電路的連接方法。 ④ SJA1000占用 MCS51單片機的外部數(shù)據(jù)存儲器空間，見系統(tǒng)組成框圖。SJA1000采用地址 數(shù)據(jù)復用總線，連接時，將 SJA1000的 8位數(shù)據(jù)口和 ALE線與 MCS51單片機的 P0端口和 ALE線直接連接即可。 CAN站點：設計提示 ⑤ 利用撥碼開關設置本站點的 ID號。 ⑥ 在聯(lián)調(diào)之前，應首先對單個站點的功能進行調(diào)試?？衫?SJA1000的自檢功能對單個站點進行測試。 ⑦ 不完全了解 CAN通信協(xié)議，僅學習 SJA1000的數(shù)據(jù)手冊，是可以完成該設計的。但是，深入了解 CAN通信原理和學習 ，對于設計出一個好的通信網(wǎng)絡是至關重要的。 利用單片機和 GSM模塊實現(xiàn)短消息通信 短消息服務（ Short Message Service，簡稱 SMS），也稱短信服務，是移動通信系統(tǒng)（ Global System for Mobile Communication，簡稱GSM）提供的 GSM終端（比如手機）之間的一種應用服務?；谠摲?，通過 GSM網(wǎng)絡， GSM終端之間可以實現(xiàn)文本信息的收發(fā)，如下圖所示。如果我們能設計 GSM終端，并利用 SMS進行遠程數(shù)據(jù)的雙向傳送，就能實現(xiàn)無線遠程監(jiān)測和控制。本設計例就是利用單片機和 GSM模塊設計一套 GSM終端，通過它以短消息的方式向手機發(fā)送監(jiān)測信息。 利用單片機和 GSM模塊實現(xiàn)短消息通信 GSM網(wǎng)絡連接結構 短消息通信：系統(tǒng)組成 本例所設計的 GSM終端主要包括單片機和 GSM模塊，此外設置有鍵盤和數(shù)碼管用于輸入和顯示。單片機通過 UART口與 GSM模塊通信，并通過發(fā)送一定的命令，實現(xiàn)對 GSM模塊的操作，如短消息的接收和發(fā)送等。單片機用于控制 GSM模塊的控制命令稱為 AT命令集。 GSM模塊在工作時需要插入 SIM卡，即手機卡，并通過外接天線提高通信質(zhì)量。實驗時，用另外的手機接收所設計的 GSM終端發(fā)送的短消息，或通過手機向所設計的 GSM終端發(fā)送短消息。系統(tǒng)的組成結構見下圖。 短消息通信：系統(tǒng)組成 鍵 盤數(shù) 碼 管單 片 機G S M模 塊天線GSM終端結構 短消息通信：設計要求 ① 設計單片機系統(tǒng)，完成單片機與 GSM模塊的連接。 ② 單片機向 GSM模塊發(fā)送 AT命令， GSM能夠返回應答信息，表明單片機與 GSM模塊連接成功。 ③ 用鍵盤模擬單片機所監(jiān)測對象的狀態(tài)，單片機以短消息形式與手機 保持通信，需要完成下面功能： 功能 1： 鍵盤輸入故障 1， GSM終端能夠向手機發(fā)送 1號故障信息； 功能 2： 鍵盤輸入故障 2， GSM終端能夠向手機發(fā)送 2號故障信息； 功能 3： 手機向 GSM終端發(fā)送狀態(tài)查詢命令 0， GSM終端中的單片機能 夠接收到命令，并向手機發(fā)送狀態(tài)信息； ④ 單片機發(fā)送或者接收短消息時，通過數(shù)碼管顯示。 短消息通信：設計提示 ① 盡管 GSM模塊要完成大量的復雜工作，但對于單片機來說，它僅僅相當于一個 UART串行外設，因此，其硬件電路和軟件設計比較簡單。在硬件上，只需把 GSM的 TXD和 RXD引腳與單片機的對應引腳相連即可。在軟件上，單片機是通過向