【正文】 2=1時(shí)，實(shí)現(xiàn)多機(jī)通信功能。(1) ： 通信硬件設(shè)計(jì)電路 (2) 系統(tǒng)要顯示256位床號(hào)，根據(jù)學(xué)校的現(xiàn)實(shí)情況采用4位共陽的LED數(shù)碼管作為顯示器件。在硬件上加上74LS04反向器，每當(dāng)芯片一復(fù)位各引腳電壓變?yōu)楦唠妷簳r(shí)，通過反向降至低電壓，使芯片處于接受狀態(tài)。 復(fù)位電路 系統(tǒng)報(bào)警電路當(dāng)從機(jī)有呼叫主機(jī)時(shí)，主機(jī)會(huì)顯示其從機(jī)號(hào)碼，并及時(shí)的采用蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，因單片機(jī)的電壓驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的能力不夠，用三極管進(jìn)行信號(hào)發(fā)大，： 系統(tǒng)報(bào)警電路 485多機(jī)通信電路RS485通信協(xié)議要求485芯片一般都處于接受狀態(tài)，這樣可以防止多個(gè)總線被占用的情況。 晶振電路 系統(tǒng)復(fù)位電路通過某種方式，使單片機(jī)內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作稱為復(fù)位。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)振蕩電路回路。5 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體框圖系統(tǒng)采用RS485CAN總線協(xié)議，有主從兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，所以在硬件設(shè)計(jì)上有兩種框圖，：從機(jī)采用485芯片為串口通信芯片，輔助兩個(gè)按鍵判鍵電路構(gòu)成總體的硬件結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)都是采用+5V電源供電，： 總體框圖1 總體框圖2 本設(shè)計(jì)總體框圖 硬件模塊 系統(tǒng)時(shí)鐘電路MCS51單片機(jī)芯片內(nèi)部設(shè)有一個(gè)反向放大器所構(gòu)成的振蕩器，XTAL1和XTAL2分別為振蕩電路的輸入端和輸出端，時(shí)鐘可以由內(nèi)部或外部產(chǎn)生。具體的做法是在數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)下，先將控制端置“1”，延時(shí)1ms左右的時(shí)間，再發(fā)送有效的數(shù)據(jù)，一包數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后再延時(shí)1ms后，將控制端置“0”。 在485芯片的通信中，尤其要注意對(duì)485控制端DE的軟件編程。通信數(shù)據(jù)是成幀成包發(fā)送的，每包數(shù)據(jù)都有引導(dǎo)碼、長度碼、地址碼、命令碼、內(nèi)容、校驗(yàn)碼等部分組成。由于485總線是異步半雙工的通信總線，在某一個(gè)時(shí)刻，總線只可能呈現(xiàn)一種狀態(tài)，所以這種方式一般適用于主機(jī)對(duì)分機(jī)的查詢方式通信，總線上必然有一臺(tái)始終處于主機(jī)地位的設(shè)備在巡檢其它的分機(jī)，所以需要制定一套合理的通信協(xié)議來協(xié)調(diào)總線的分時(shí)共用。通過在485電路的A、B輸出端加接上拉、下拉電阻RR9，即可很好地解決這個(gè)問題。如果在總線上所有發(fā)送器被禁止時(shí)，接收器輸出邏輯0，這會(huì)誤認(rèn)為通信幀的起始引起工作不正常。由于RS485芯片的特性，接收器的檢測靈敏度為177。這樣本機(jī)的硬件故障就不會(huì)使整個(gè)總線的通信受到影響。在電路設(shè)計(jì)中采用穩(wěn)壓管DD2組成的吸收回路，也可以選用能夠抗浪涌的TVS瞬態(tài)雜波抑制器件，或者直接選用能抗雷擊的485芯片（如SN75LBC184等）。 485總線輸出電路部分的設(shè)計(jì) 輸出電路的設(shè)計(jì)要充分考慮到線路上的各種干擾及線路特性阻抗的匹配。電路設(shè)計(jì)中可以考慮采用高速光耦，如6N136N136等芯片，也可以優(yōu)化普通光耦電路參數(shù)的設(shè)計(jì)，使之能工作在最佳狀態(tài)。限制通信波特率提高的“瓶頸”，并不是現(xiàn)場的導(dǎo)線（現(xiàn)場施工一般使用5類非屏蔽的雙絞線），而是在與單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)隔離的光耦電路上。由于8031在復(fù)位期間，I/O口輸出高電平，故圖2電路的接法有效地解決復(fù)位期間分機(jī)“咬”總線的問題。如果在此時(shí)某個(gè)75176的DE端電位為“１”，那么它的485總線輸出將會(huì)處于發(fā)送狀態(tài)，也就是占用了通信總線，這樣其它的分機(jī)就無法與 主機(jī)進(jìn)行通信：這種情況尤其表現(xiàn)在某個(gè)分機(jī)出現(xiàn)異常情況下（死機(jī)），會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)通信崩潰。這樣，在發(fā)出有效數(shù)據(jù)時(shí)，所有接收器能夠正確地接收到起始位，進(jìn)而接收到完整的數(shù)據(jù)。(2) 若使用不帶故障保護(hù)的芯片，如SN7517MAX1487等時(shí)，可在軟件上作一些處理，從而避免通信異常。當(dāng)接收器輸入端總線短路或總線上所有發(fā)送器被禁止時(shí)，接收器差分輸入端為0V，從而使接收器輸出高電平。確保總線空閑、短路時(shí)接收器輸出高電平是由改變接收器輸入門限來實(shí)現(xiàn)的。在總線空閑即傳輸線上所有節(jié)點(diǎn)都為接收狀態(tài)以及在傳輸線開路或短路故障時(shí)，若不采取特殊措施，則接收器可能輸出高電平也可能輸出低電平。200mV，即接收端的差分電壓大于、等于+200mV時(shí)，接收器輸出為高電平；小于、等于200mV時(shí)，接收器輸出為低電平；介于177。什么是故障保護(hù)，為什么要有故障保護(hù)，如果沒有故障保護(hù)會(huì)產(chǎn)生什么后果？眾所周知，RS485接口采用的是一種差分傳輸方式，各節(jié)點(diǎn)之間的通信都是通過一對(duì)（半雙工）或兩對(duì)（全雙工）雙絞線作為傳輸介質(zhì)。如MAX48SN75LBC184等都具有此功能。 限斜率驅(qū)動(dòng)由于信號(hào)在傳輸過程中會(huì)產(chǎn)生電磁干擾和終端反射，使有效信號(hào)和無效信號(hào)在傳輸線上相互迭加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使通信無法正常進(jìn)行。選用抗靜電或抗雷擊的芯片可有效避免此類損失，常見的芯片有MAX485E、MAX487E、MAX1487E等。 應(yīng)用中的常見問題 抗雷擊和抗靜電沖擊RS485接口芯片在使用、焊接或設(shè)備的運(yùn)輸途中都有可能受到靜電的沖擊而損壞。32節(jié)點(diǎn)：SN75176，SN75276，SN75179，SN75180，MAX485，MAX488，MAX49064節(jié)點(diǎn)：SN75LBC184128節(jié)點(diǎn)：MAX487，MAX1487256節(jié)點(diǎn)：MAX1482，MAX1483，MAX3080～MAX3089(2) 半雙工和全雙工 RS485接口可連接成半雙工和全雙工兩種通信方式。為適應(yīng)更多節(jié)點(diǎn)的通信場合，有些芯片的輸入阻抗設(shè)計(jì)成1/2負(fù)載(≥24kΩ)、1/4負(fù)載(≥48kΩ)甚至1/8負(fù)載(≥96kΩ)，相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)可增加到6128和256。200mV接收器輸入阻抗：≥12kΩ(1) 節(jié)點(diǎn)數(shù)節(jié)點(diǎn)數(shù)及半雙工和全雙工通信所謂節(jié)點(diǎn)數(shù)，即每個(gè)RS485接口芯片的驅(qū)動(dòng)器能驅(qū)動(dòng)多少個(gè)標(biāo)準(zhǔn)RS485負(fù)載。希望本文對(duì)解決RS485接口的某些常見問題有所幫助。RS485接口在不同的使用場合，對(duì)芯片的要求和使用方法也有所不同。可用于RS485接口的芯片種類也越來越多。注意接收到的停止位與SBUF，RB8或RI無關(guān)。 同樣，方式2，3中也設(shè)置有數(shù)據(jù)辨識(shí)功能。(3) 方式2和3 在串行工作方式2，3時(shí)，為9位異步通信接口，發(fā)送、接收一幀信息由11位組成，即起始位1位(0)、數(shù)據(jù)8位（低位在先）、1位可編程位（第9數(shù)據(jù)位）和1位停止位(1)。下列條件任何一個(gè)不滿足時(shí)，所接收的數(shù)據(jù)無效，接收控制器不再恢復(fù)。TXD為發(fā)送端，RXD為接收端，波特率不變。(2) 方式1在方式1狀態(tài)下，串行接口為8位異步通信接口。(1) 方式0在方式0狀態(tài)下，串行接口為同步移位寄存器方式，其波特率是固定的，為/12，數(shù)據(jù)由RXD()端輸入，同步移位脈沖由TXD()端輸出，發(fā)送、接收的是8位數(shù)據(jù)，低位在先。 串行接口的工作方式在串行接口的四種工作方式中，串行通信方式只適用1，2，3方式中。位于串行接口內(nèi)部的串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF用于存放要發(fā)送或是已經(jīng)接收的數(shù)據(jù)，它實(shí)際上由兩個(gè)獨(dú)立的寄存器組成，一個(gè)是發(fā)送緩沖器，另一個(gè)是接收緩沖器。寫1到SMOD(MOV PCON，80H或ORL PCON80H)可加倍方式1，2和3的波特率。PCON不能進(jìn)行位尋址。在HMOS芯片中，位7為SMOD，其他均無意義。定時(shí)器1能置為任何方式。如果SMOD=0（這里是它在復(fù)位時(shí)的值），則n=32。如SMOD = 1，則波特率為振蕩器頻率的1/32。 波特率設(shè)計(jì)和PCON中的波特率選擇位(1) 波特率設(shè)計(jì)方式0時(shí)，波特率固定為振蕩器頻率的1/12。串行發(fā)送中斷標(biāo)志TI和接收中斷標(biāo)志RI是同一個(gè)中斷源。在其他工作方式中，在接收到停止位的中間時(shí)刻用硬件置1，向CPU申請(qǐng)中斷，表示一幀數(shù)據(jù)接收結(jié)束，并已裝入緩沖器，要求CPU取走數(shù)據(jù)。RI：接收中斷標(biāo)志位。CPU響應(yīng)中斷后，必須用軟件清零。TI：發(fā)送中斷標(biāo)志位。在工作方式1時(shí)，若SM2=0，則RB8是接收到的停止位。它可作為數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位，在多機(jī)通信中作為地址幀或數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志。REN=1時(shí)，允許接收；REN=0時(shí)，則禁止接收。 串行接口的工作方式SM0SM1工作方式說明波特率000同步移位寄存器f/1201110位異步收發(fā)可變10211位異步收發(fā)f/32或f/6411311位異步收發(fā)可變SM2：工作方式2和工作方式3多機(jī)通信控制位，若SM2=1則允許多機(jī)通信。SCON用于確定串行通道的工作方式選擇，接收和發(fā)送控制以及串行接口的狀態(tài)標(biāo)志。4 系統(tǒng)主要技術(shù)介紹該系統(tǒng)在硬件上主要是以51單片機(jī)系列芯片，RS485CAN總線協(xié)議，軟件上用易讀易移植的C語言編寫[3]。硬件主從單片機(jī)要求不一樣，這樣硬件的配置不同，便于分機(jī)向小巧化經(jīng)濟(jì)化發(fā)展。各單片機(jī)間硬件要求都一樣，在一定程度上造成硬件浪費(fèi)。在信號(hào)采集的選擇比較上，采用單片機(jī)直接采集的話是采用有線的方式，而采用無線收發(fā)模塊的話則是采用無線的方式，在實(shí)際應(yīng)用的采用有線的方式比起采用無線的方式來，具有很好的穩(wěn)定性，不容易受外界條件的影響，并有很更好的拓展性。 方案選擇通過對(duì)以上兩種方案和選用的元器件進(jìn)行比較我們可以了解到：在單片機(jī)的選擇比較上，由于一直以來都是采用AT89S51進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)與實(shí)習(xí)，所以使用AT89S51做設(shè)計(jì)要比AT89C2052更容易上手，加上兩者的功能基本上相似。 方案2整個(gè)系統(tǒng)