【正文】 定選用方案2。 多機(jī)通信 串行接口控制寄存器SCON特殊功能寄存器SCON存放串行接口的控制和狀態(tài)信息，特殊功能寄存器PCON可改變串行通信的波特率，波特率發(fā)生器可由定時器T1構(gòu)成。位D7D6D5D4D3D2D1D0SCONSM0SM1SM2RENRB8RB8TIRI地址9F9E9D9C9B9A9998 SCONC格式SM0，SM1：工作方式控制位，可構(gòu)成4種工作方式。REN：允許接收控制位，用軟件置1或清零。TB8：在工作方式2和工作方式3中，它是準(zhǔn)備發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)位，根據(jù)需要可以用軟件置1或清零。RB8：在工作方式2和工作方式3中，它是接收到的第9位數(shù)據(jù)，既可以作為約定好的奇偶校驗(yàn)位，也可以作為多機(jī)通信時的地址幀或數(shù)據(jù)幀標(biāo)志。工作方式0不使用RB8。在工作方式0中，發(fā)送完8位數(shù)據(jù)后，由硬件置1，向CPU申請發(fā)送中斷。在其他工作方式中，它在停止位開始發(fā)送時由硬件置1，同樣必須用軟件清零。在工作方式0時，接收完8位數(shù)據(jù)后，由硬件置1，向CPU申請接收中斷，CPU響應(yīng)中斷后，必須用軟件清零。CPU響應(yīng)中斷，取走數(shù)據(jù)后必須用軟件清零，解除中斷請求，準(zhǔn)備接收下一幀數(shù)據(jù)[4]。在全雙工通信時，必須用軟件來判別是發(fā)送中斷標(biāo)志還是接收中斷標(biāo)志。方式2的波特率為振蕩器頻率的1/64或1/32，它取決于特殊功能寄存器PCON中的SMOD位的值，如果SMOD=0（這是它在復(fù)位時的值），則波特率為振蕩器頻率的1/64。方式1和3的波特率由定時器1的溢出率所決定：波特率=(定時器1的溢出率)/ n 這里n為32或16，取決于特殊功能寄存器PCON中的SMOD位的值。如果SMOD=1，則n=16。(2) 波特率選擇位 PCON是一個特殊功能寄存器（地址=87H），它附加到83C552上以實(shí)現(xiàn)CMOS形式芯片的某些電源控制附加功能。在HMOS和CMOS形式中，SMOD均用于加倍串行接口方式2和3的波特率。復(fù)位時的SMOD值為0。 串行數(shù)據(jù)輸入/輸出緩沖器SBUFMCS51系列單片機(jī)的串行接口是個全雙工串行接口，可用來發(fā)送和接收串行信息，它主要用做通用異步接收發(fā)送器(UART)的接口和擴(kuò)展I/O接口。當(dāng)要發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送到SBUF時，是送入發(fā)送緩沖器；而當(dāng)要從SBUF讀取數(shù)據(jù)時，則出自接收緩沖器，讀取的是剛接收到的數(shù)據(jù)。方式0主要用于擴(kuò)展并行輸入/輸出接口。當(dāng)執(zhí)行發(fā)送任何一條將SBUF作為目的寄存器的指令時，數(shù)據(jù)開始從RXD端串行發(fā)送，其波特率為振蕩頻率的1/12。1幀信息為10位：1位起始位(0)，8位數(shù)據(jù)（低位在先）和1位停止位(1)。在方式1的接收中設(shè)置有數(shù)據(jù)辨識功能，即在同時滿足以下兩個條件時，接收數(shù)據(jù)有效，可實(shí)現(xiàn)裝載SBUF，RB8及RI置1，接收控制器再次采樣RXD的負(fù)跳變，以便接收下一幀數(shù)據(jù)。RI=0；SM2=0或接收到的停止位=1。方式2，3的區(qū)別在于：方式2的波特率為/32或/64(/ )，而方式3的波特率可變。即當(dāng)“RI=0；SM2=0或接收到的停止位數(shù)據(jù)=1”中的任一條件不滿足時，所接收的數(shù)據(jù)幀無效。 RS485簡介RS485接口芯片已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、儀器、儀表、多媒體網(wǎng)絡(luò)、機(jī)電一體化產(chǎn)品等諸多領(lǐng)域[5]。如何在種類繁多的接口芯片中找到最合適的芯片，是擺在每一個使用者面前的一個問題。使用者在芯片的選型和電路的設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮哪些因素，由于某些芯片的固有特性，通信中有些故障甚至還需要在軟件上作相應(yīng)調(diào)整，如此等等。 RS485接口標(biāo)準(zhǔn)傳輸方式：差分傳輸介質(zhì)：雙絞線標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)數(shù)：32最遠(yuǎn)通信距離：1200m 共模電壓最大、最小值：+12V；7V差分輸入范圍：7V～+12V接收器輸入靈敏度：177。根據(jù)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)RS485接口的輸入阻抗為≥12kΩ，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動節(jié)點(diǎn)數(shù)為32。表1為一些常見芯片的節(jié)點(diǎn)數(shù)。半雙工通信的芯片有SN7517SN7527SN75LBC18MAX48MAX 148MAX308MAX1483等；全雙工通信的芯片有SN7517SN75180、MAX488~MAX49MAX1482等。在傳輸線架設(shè)于戶外的使用場合，接口芯片乃至整個系統(tǒng)還有可能遭致雷電的襲擊。特別值得一提的是SN75LBC184，它不但能抗雷電的沖擊而且能承受高達(dá)8kV的靜電放電沖擊，是目前市場上不可多得的一款產(chǎn)品。為解決這一問題，某些芯片的驅(qū)動器設(shè)計(jì)成限斜率方式，使輸出信號邊沿不要過陡，以不致于在傳輸線上產(chǎn)生過多的高頻分量，從而有效地扼制干擾的產(chǎn)生。 故障保護(hù)故障保護(hù)技術(shù)是近兩年產(chǎn)生的，一些新的RS485芯片都采用了此項(xiàng)技術(shù)，如SN7527MAX3080~MAX3089。根據(jù)RS485的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，接收器的接收靈敏度為177。200mV之間時，接收器輸出為不確定狀態(tài)。一旦某個節(jié)點(diǎn)的接收器產(chǎn)生低電平就會使串行接收器(UART)找不到起始位，從而引起通信異常，解決此類問題的方法有兩種：(1) 使用帶故障保護(hù)的芯片，它會在總線開路、短路和空閑情況下，使接收器的輸出為高電平。例如，MAX3080～MAX 3089輸入靈敏度為50mV/200mV，即差分接收器輸入電壓UAB≥50mV時，接收器輸出邏輯高電平；如果UAB≤200mV，則輸出邏輯低電平。同理，SN75276的靈敏度為0mV/300mV，因而達(dá)到故障保護(hù)的目的。即在進(jìn)入正常的數(shù)據(jù)通信之前，由主機(jī)預(yù)先將總線驅(qū)動為大于+200mV，并保持一段時間，使所有節(jié)點(diǎn)的接收器產(chǎn)生高電平輸出。 RS485應(yīng)用設(shè)計(jì) 485芯片DE控制端的設(shè)計(jì) 由于應(yīng)用系統(tǒng)中，主機(jī)與分機(jī)相隔較遠(yuǎn)，通信線路的總長度往往超過400米，而分機(jī)系統(tǒng)上電或復(fù)位又常常不在同一個時刻完成。因此在電路設(shè)計(jì)時，應(yīng)保證系統(tǒng)上電復(fù)位時75176的DE端電位為“0”。 隔離光耦電路的參數(shù)選取 在應(yīng)用系統(tǒng)中，由于要對現(xiàn)場情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控及響應(yīng)，通信數(shù)據(jù)的波特率往往做得較高（通常都在4800波特以上）。此處采用TIL117。例如：電阻RR3如果選取得較大，將會使光耦的發(fā)光管由截止進(jìn)入飽和變得較慢；如果選取得過小，退出飽和也會很慢，所以這兩只電阻的數(shù)值要精心選取，不同型號的光耦及驅(qū)動電路使得這兩個電阻的數(shù)值略有差異，這一點(diǎn)在電路設(shè)計(jì)中要特別慎重，不能隨意，通常可以由實(shí)驗(yàn)來定。由于工程環(huán)境比較復(fù)雜，現(xiàn)場常有各種形式的干擾源，所以485總線的傳輸端一定要加有保護(hù)措施。 考慮到線路的特殊情況（如某一臺分機(jī)的485芯片被擊穿短路），為防止總線中其它分機(jī)的通信受到影響，在75176的485信號輸出端串聯(lián)了兩個20Ω的電阻RR11。在應(yīng)用系統(tǒng)工程的現(xiàn)場施工中，由于通信載體是雙絞線，它的特性阻抗為120Ω左右，所以線路設(shè)計(jì)時，在RS485網(wǎng)絡(luò)傳輸線的始端和末端各應(yīng)接1只120Ω的匹配電阻（如圖1中 R8），以減少線路上傳輸信號的反射。200mV，即差分輸入端VAVB≥+200mV，輸出邏輯1，VAVB≤200mV，輸出邏輯0；而A、B端電位差的絕對值小于200mV時，輸出為不確定。解決這個問題的辦法是人為地使A端電位高于B兩端電位，這樣RXD的電平在485總線不發(fā)送期間（總線懸浮時）呈現(xiàn)唯一的高電平，8031單片機(jī)就不會被誤中斷而收到亂字符。 軟件的編程 485芯片的軟件編程對產(chǎn)品的可靠性也有很大影響。這里采用的是數(shù)據(jù)包通信方式。其中引導(dǎo)碼是用于同步每一包數(shù)據(jù)的引導(dǎo)頭；長度碼是這一包數(shù)據(jù)的總長度；命令碼是主機(jī) 對分機(jī)（或分機(jī)應(yīng)答主機(jī)）的控制命令；地址碼是分機(jī)的本機(jī)地址號；“內(nèi)容”是這一包數(shù)據(jù)里的各種信息；校驗(yàn)碼是這一包數(shù)據(jù)的校驗(yàn)標(biāo)志，可以采用奇偶校驗(yàn)、和校驗(yàn)等不同的方式。為了可靠的工作，在485總線狀態(tài)切換時需要做適當(dāng)延時，再進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。這樣的處理會使總線在狀態(tài)切換時，有一個穩(wěn)定的工作過程。在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時元件，內(nèi)部振蕩電路就產(chǎn)生自激振蕩。通常選擇為6MHz，CC4電容值取5pF~30pF，電容的大小可起頻率微調(diào)的作用。在時鐘電路工作后，在REST端持續(xù)給2個機(jī)器周期（24個振蕩周期）的高電平就可完成復(fù)位操作。而在現(xiàn)實(shí)中每當(dāng)單片機(jī)一復(fù)位時，單片機(jī)的各個引腳的電壓都變?yōu)槌跏蓟癄顟B(tài)（高電平），從而是485芯片處于發(fā)送狀態(tài)，這樣會出現(xiàn)多個從機(jī)同時向主機(jī)發(fā)送命令情況，造成總線占有沖突，影響通信正常進(jìn)行。74LS04是6非門（反相器）他的工作電壓5V，他的內(nèi)部含有6個s反相器，74LS04的作用就是反相把1變成0，芯片的管腳順序是U字型走向。51系列單片機(jī)的P0口沒有上拉電阻，所以在給數(shù)碼管供電時加上1K的上拉排阻，模塊如圖所示： 通信顯示電路(3) 單片機(jī)控制中心：CPU采用40引腳的89S51為控制核心，并附有ISP六針下載芯方便程序的調(diào)試，在P1口還連接四個LED發(fā)光二極管作為多機(jī)通信的指示燈，： 硬件設(shè)計(jì)電路6 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 多機(jī)通信程序設(shè)計(jì)原理在多機(jī)通信時，TB8可置“1”或者清“0”，與SM2配合使用。若接受到的TB8=1，接受內(nèi)容進(jìn)入SBUF，RI置“1”，向CPU發(fā)中斷請求；若RB8=0，RI不置“1”，即不向CPU發(fā)中斷請求。因此，在SM2=1時，TB8/RB8可作為地址/數(shù)據(jù)標(biāo)志位。即主從式，在多臺單片機(jī)中，有一臺式主機(jī)，其余