【文章內(nèi)容簡介】 刻發(fā)送出去。和微機相接后微機鍵人的字符回顯在屏幕上，此程序證明單片機串行口發(fā)送/接收都正常?？上扔么顺绦驕y試，若不正常,再使用單獨的發(fā)送程序測試以判斷是單片機串行口發(fā)送還是接收不正常。程序trrev．c如下：include＜reg51．h＞void main(void){ unsigned char a； TMOD＝0x20。 ／*在11．0592MHz下，設置串行口9600波特率，方式3*／ TL1=oxfd；TH1=0xfd。SCON=0xd8。PCON=0x00。TR1＝1；while(1){ while(RI==0)： RI＝0。 a=SBUF。 /*接收到的字節(jié)，立即發(fā)送出去*／SBUF＝a 。while(TI==0)。TI＝0；}}7．1．3 系統(tǒng)仿真1. 在PROTEUS中畫好通信電路原理圖如圖716所示。 圖716 在PROTEUS中繪制智能系統(tǒng)通信原理圖2. 在KEIL或WF中編寫單片機C51通訊程序。編好后調(diào)試產(chǎn)生HEX文件。3. 在PROTEUS中鏈接HEX文件并仿真調(diào)試。4. PROTEUS仿真調(diào)試功能正確后，在最小系統(tǒng)板的擴展部分按照PROTEUS中的電路原理圖安裝并焊接。5. 利用Easy ISP在線下載軟件將HEX文件燒入51系列單片機芯片中寫入電路圖中的單片機，實現(xiàn)用單片機通訊。7．1．4 安裝與調(diào)試1．硬件安裝⑴單片機與單片機間通信線連接，在硬件連線時要注意3腳對換，但用購買的串口線不用對換。⑵單片機與單片機間通信線通信線不易太長，最好小于50CM。⑶在焊接時要注意斷開5V電源，焊接時間不要太長，如果太長會使焊盤脫落。2．系統(tǒng)調(diào)試單片機的串行口主要用于和通用微機的通信、單片機間的通信和主從結(jié)構(gòu)的分布式控制系統(tǒng)機間通信。串行口通信常使用緩沖區(qū)。單片機和通用微機進行通信時，要求使用的波特率、傳送的位數(shù)等相同。要能夠進行數(shù)據(jù)傳送也必須首先測試雙方是否可以可靠通信?？稍谖C和單片機上各編制非常短小的程序，具體可分成微機串行口發(fā)送接收程序、單片機串行口發(fā)送程序和單片機串行口發(fā)送接收程序。這三個程序能運行通過，即可證明串行口工作正常。通信程序接收程序盡量采用中斷程序，通信中斷函數(shù)不要太長，會影響接收數(shù)據(jù)。微機串行口發(fā)送接收程序設置串行口為波特率9600、8位數(shù)據(jù)、1位停止位、無奇偶校驗的簡單設置。從鍵盤接收的字符可從串行口發(fā)送出去，從串行口接收的字符在屏幕上顯示。通過讓串行口發(fā)送線和接收線短接可測試微機串行口，通過讓串行口和單片機系統(tǒng)相接，使用此程序可進一步測試單片機的串行通信狀況。具體程序用VB編制，簡單易懂。直接輸入即可運行。思考與練習：用中斷方式數(shù)據(jù)接收程序的練習。任務二 基于RS485的點對多點通信任務提出：MAX485芯片與51系列單片機的仿硬件連接，PC機與多個站點智能單機的硬件連接，通信程序的編寫，熟悉Keil、偉福、AEDK系列實驗機開發(fā)工具。VB程序?qū)W習。實現(xiàn)任務如圖721：圖721 多機機通信原理圖如上圖PC通過RS232與485轉(zhuǎn)換接口與多個站點的智能機相連接，每個站點有一MAX485連接一個溫度傳感DS18B20?？蓪⒚總€站點的溫度傳送到PC 微機屏幕顯示。 知識準備：7．2．1 點對多點通信7．2．1．1 基于RS485的芯片1．MAX485芯片介紹 在工業(yè)控制及測量領域較為常用的網(wǎng)絡之一就是物理層采用MAX485通信接口所組成的工控設備網(wǎng)絡。這種通信接口可以十分方便地將許多設備組成一個控制網(wǎng)絡。從目前解決單片機之間中長距離通信的諸多方案分析來看，MAX485總線通信模式由于具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、通信距離和數(shù)據(jù)傳輸速率適當?shù)忍攸c而被廣泛應用于儀器儀表、智能化傳感器集散控制、樓宇控制、監(jiān)控報警等領域。MAX485是芯片接口的一種類型 ,MAX485接口芯片是Maxim公司的一種RS－485芯片。采用單一電源+5 V工作，額定電流為300 μA，采用半雙工通訊方式。它完成將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS－485電平的功能。MAX485芯片的結(jié)構(gòu)和引腳都非常簡單,內(nèi)部含有一個驅(qū)動器和接收器。RO和DI端分別為接收器的輸出和驅(qū)動器的輸入端，與單片機連接時只需分別與單片機的RXD和TXD相連即可；/RE和DE端分別為接收和發(fā)送的使能端，當/RE為邏輯0時，器件處于接收狀態(tài)；當DE為邏輯1時，器件處于發(fā)送狀態(tài)，因為MAX485工作在半雙工狀態(tài)，所以只需用單片機的一個管腳控制這兩個引腳即可；A端和B端分別為接收和發(fā)送的差分信號端,當A引腳的電平高于B時，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為1；當A的電平低于B端時，代表發(fā)送的數(shù)據(jù)為0。在與單片機連接時接線非常簡單。只需要一個信號控制MAX485的接收和發(fā)送即可。同時將A和B端之間加匹配電阻，一般可選100Ω的電阻。 可以串行口取電，可以驅(qū)動max232與max485實現(xiàn)通信。，加負載后降制3V左右。MAX485的特性、封裝及特性l 300μA低靜態(tài)電流 l 共模輸入電壓范圍為7V到+12V l 三態(tài)輸出 l 30ns傳輸延遲時間，5ns的的沿變化時間 l 半雙工模式 l 5V電源 l 總線最大允許負載32個收發(fā)器 l 2,5 Mbps數(shù)據(jù)傳輸速率 l 過流保護、過熱保護 177。15kV ESD保護l MAX485的框圖與電路圖圖722 MAX485引腳（管腳）圖及工作電路7．2．1．2 通信方式⑴ 微機和智能儀器間基于RS485總線的主從方式點對多點通信，各為主/從屬設備，被呼叫到時響應，或主發(fā)；主設備可單獨和從設備通信，也能以廣播方式和所有從設備通信。如果單獨通信，從設備返回一消息作為回應，如果是以廣播方式查詢的，則不作任何回應。⑵微機和智能儀器可作為主從設備，主從設備中建立了主設備查詢和從設備回應消息的格式；在通信接收過程中如果發(fā)生一錯誤，或從設備不能執(zhí)行其命令，從設備將建立一錯誤命令并把它作為回應發(fā)送出去。盡管網(wǎng)絡通信方法是“對等”。如果一設備發(fā)送一消息，它只是作為主設備，并期望從從設備得到回應。同樣，當主設備接收到一消息，它將建立一從設備回應格式并返回給發(fā)送的控制器⑶通訊方式全兼容，采用異步通信，起始位1位，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，無校驗。 kbps、。7．2．1．3 MODBUS協(xié)議的基本格式在協(xié)議中建立了主設備查詢的格式,和從設備回應消息格式。協(xié)議的基本格式如表721,其格式如下： MODBUS協(xié)議的基本格式注解表序號12345678字節(jié)數(shù)11111N21格式SOIADR特征碼長度查詢/回應信息CRC16EOI基本格式的注解見表721。SOI為起始位標志（START OF INFORMATION）當值為F1H時為主發(fā)標志,值為F3H時為響應標志。ADR是信息幀的第一字節(jié)(8位)設備地址描述，在一個485總線上可以掛接多個設備，此處的設備地址表示想和哪一個設備（1－254，0為廣播地址、255保留）通訊，從0到255。它表明由用戶設置地址的從機將接收由主機發(fā)送來的信息。每個從機都必須有唯一的地址碼，并且只有符合地址碼的從機才能響應回送。當從機回送信息時，相當?shù)牡刂反a表明該信息來自于何處。特征碼是設備特征描述代碼；長度是該整條指令的總字節(jié)數(shù)（包括起始位標志、結(jié)束碼）。 查詢/回應是控制標識碼, 也稱功能碼：查詢消息中的功能代碼告之被選中的從設備要執(zhí)行何種功能。數(shù)據(jù)段包含了從設備要執(zhí)行功能的任何附加信息。例如功能代碼03 是要求從設備讀保持寄存器并返回它們的內(nèi)容。數(shù)據(jù)段必須包含要告之從設備的信息：從何寄存器開始讀及要讀的寄存器數(shù)量。錯誤檢測域為從設備提供了一種驗證消息內(nèi)容是否正確的方法。如果從設備產(chǎn)生一正常的回應，在回應消息中的功能代碼是在查詢消息中的功能代碼的回應。數(shù)據(jù)段包括了從設備收集的數(shù)據(jù)：象寄存器值或狀態(tài)。如果有錯誤發(fā)生，功能代碼將被修改以用于指出回應消息是錯誤的，同時數(shù)據(jù)段包含了描述此錯誤信息的代碼。錯誤檢測域允許主設備確認消息內(nèi)容是否可用。CRC16是冗余循環(huán)碼包含2個字節(jié)，即16位二進制。CRC碼由發(fā)送設備計算，放置于發(fā)送信息（SOI、ADR、特征碼、長度、命令、）的尾部。接收信息的設備再重新計算接收到信息的CRC碼，比較計算得到的CRC碼是否與接收到的相符，如果兩者不相符，則表明出錯。主機或從機可用校驗碼進行判別接收信息是否出錯。有時，由于電子噪聲或其它一些干擾，信息在傳輸過程中會發(fā)生細微的變化，錯誤校驗碼保證了主機或從機對在傳送過程中出錯的信息不起作用。這樣增加了系統(tǒng)的安全和效率。EOI為結(jié)束碼當值為F2H是為主發(fā)結(jié)束，值為F4H時為響應結(jié)束。7．2．1．4單片機與計算機的通信PC機通過串行口（COM1或COM2）來實現(xiàn)與通信MCU之間的通信。由于PC機的COM口輸入/輸出的是RS232電平，往往只能用于實現(xiàn)單點通信，且傳送距離有限，為了對其進行擴展，我們采用RS232/RS485接口轉(zhuǎn)換器，將其轉(zhuǎn)換為RS485電平，從而通過RS485總線實現(xiàn)與16個通信MCU之間的通信。由于單片機的通用同步/異步收發(fā)器（USART）采用TTL電平，與標準RS485電平不匹配，我們采用MAXIM公司生產(chǎn)的MAX485芯片將其轉(zhuǎn)換為RS485標準電平，通過RS－485總線實現(xiàn)與PC機的對接。MAX485通訊程序與MAX232通訊程序在本質(zhì)上是一樣的，只是MAX485通訊程序需要加上通訊方向控制。下面通信程序，調(diào)試通過, ,MAX485的DE和RE短接連PC0口， 圖723 單片機與MAX485連接圖任務分析： 分析1： 硬件設計如下圖724有多個智能開發(fā)板每個開發(fā)板上安裝DS18B20溫度傳感器并顯示當前檢測溫度值，板上的MAX485和RS232與485轉(zhuǎn)換接口與PC機連接。在PC微機上用VB建立一界面顯示多個智能板上所測的溫度。圖724 智能溫度檢測系統(tǒng)分析2：編制VB界面， 在VB軟件中編制界面如下圖726 智能溫度檢測系統(tǒng)VB界面任務實施：1. 準備⑴ 微機⑵ 二個智能開發(fā)板極，二個DS18B20，二個MAX485⑶ 一個RS232—485轉(zhuǎn)接口2. 實施過程⑴在PROTEUS中畫