【文章內(nèi)容簡介】 232C標準，其中EIA（Electronic Industry Association）代表美國電子工業(yè)協(xié)會，RS（Emeded Standard）代表推薦標準，232是標識號，C代表RS232的最新一次修改（1969），在這之前，有RS232B、RS232A。它規(guī)定連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。 區(qū)別于RS232，RS485的特性包括： 1) RS485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為＋（2~6）V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為－（2~6）V表示。接口信號電平比RS232C降低了，就不易損壞接口電路的芯片，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接。 2) RS485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。 3) RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強，即抗噪聲干擾性好。 4) RS485接口的最大傳輸距離標準值為4000英尺，實際上可達3000米，另外RS232C接口在總線上只允許連接1個收發(fā)器，即單站能力。而RS485接口在總線上是允許連接多達128個收發(fā)器。即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS485接口方便地建立起設備網(wǎng)絡。 因RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。 PC機作為上位機，一般情況下帶有RS232C通信接口，鑒于RS485接口的優(yōu)點與系統(tǒng)實際工作環(huán)境的需要，系統(tǒng)采用RS485接口標準，使用RS232/RS485轉(zhuǎn)換器與PC機連接進行通信。 MAX485接口芯片是Maxim公司的一種RS485芯片。采用單一電源＋5V工作，額定電流為300μA，采用半雙工通訊方式。它完成將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS485電平的功能。 第二章 硬件電路設計 AT89S52硬件設計P0口：P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在FLASH編程時，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。 P1口：P1口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P1端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，（）和定時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（），具體如下所示： l 在FLASH編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節(jié)。 l 引腳號第二功能： （定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 （定時器/計數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI （在系統(tǒng)編程用） MISO （在系統(tǒng)編程用） SCK （在系統(tǒng)編程用） P2口：P2口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P2端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR）時，P2口送出高八位地址。在這種應用中，P2口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在FLASH編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。 P3口：P3口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL邏輯電平。對P3端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗的控制信號。 RST——復位輸入。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。 ALE/PROG——當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對FLASH存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置ALE禁止位無效。 PSEN——程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89S52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。 EA/VPP——外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000H~FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令。FLASH存儲器編程時，該引腳加上＋12V的編程允許電源Vpp，當然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。 XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 為了便于接下來的說明，單片機各管腳網(wǎng)絡標號定義如圖31。 要使單片機按照設計要求正常工作，完整單片機最基本的工作要求，考慮到系統(tǒng)無需精確地定時功能，且為了方便串口通信波特率的計算。并附加復位電路，組成單片機最小系統(tǒng)。根據(jù)電路設計規(guī)范和AT89S52芯片手冊，設計時鐘電路與復位電路如圖：圖中網(wǎng)絡標號RST連接單片機RST引腳，具有上電復位與手動復位的功能；XTAL1與XTAL2連接單片機XTAL1和XTAL2引腳，且并聯(lián)兩個30pF匹配電容使晶振起振。 由于單片機P0口作普通I/O口時不能輸出高電平，因此需接上拉電阻，實際電路中，使用8*10KΩ電阻作為上拉電阻。 按鍵設計 鍵盤在單片機應用系統(tǒng)中是一個很關(guān)鍵的部件，它能實現(xiàn)向單片機系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)、發(fā)送命令等功能，是人工干預單片機的主要手段?？紤]到本設計實際需要的按鍵較少，故采用獨立式鍵盤接口電路。它是將每個獨立按鍵按一對一的方式直接接到單片機的I/O口上，通過程序掃描查詢方式實現(xiàn)與單片機系統(tǒng)交互的。在程序查詢方式下，通過I/O端口讀入按鍵狀態(tài)，當有按鍵按下時，相應的I/O端口變?yōu)榈碗娖?，而未被按下的按鍵在上拉電阻作用下為高電平，這樣通過讀I/O口的狀態(tài)判斷是否有按鍵按下。系統(tǒng)按鍵電路如圖33所示。 下圖中，S2~S5便是控制顯示用的按鍵。其作用就是通過按動它們實現(xiàn)對高低警戒液位的設置。具體來說，SS4分別實現(xiàn)數(shù)字的增一與減一，SS5則作為高低警戒液位的模式選擇和確認鍵。 圖系統(tǒng)按鍵電路 通信單元硬件設計 MAX485僅有8個管腳，電路設計比較簡單圖MAX485引腳圖RO引腳接到單片機串口接收引腳RXD（），DI引腳接到單片機串口發(fā)送引腳TXD（）。由于MAX485為半雙工通信方式，不能同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，只能通過控制RE和DE引腳的狀態(tài)來進行發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。為了節(jié)省單片機I/O口資源，將RE和DE引腳連在一起，輸入低電平時，MAX485處于接收狀態(tài)；輸入高電平時，其處于發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)。定義RE和DE連接在一起的網(wǎng)絡標號為E，接入單片機P1口，用于發(fā)送與接收的轉(zhuǎn)換。A，B端為發(fā)送接收差分信號端，一般需在A,B端之間加匹配電阻，匹配電阻為120Ω。 硬件電路如圖圖串行通信模塊電路圖第三章 系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)中，顯