【正文】 應(yīng)答信號(hào)后，準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)，并說明整個(gè)掛鉤過程成功，總的測(cè)量次數(shù)和鍵值作為第0組發(fā)送，發(fā)送完后累加校驗(yàn)和，發(fā)現(xiàn)傳輸出錯(cuò)則重發(fā)，直至結(jié)束。由于本系統(tǒng)用一臺(tái)上位機(jī)監(jiān)控多臺(tái)下位機(jī)，所以上位機(jī)監(jiān)控界面主要包括3個(gè)：（1）輪詢界面，即主監(jiān)控界面。（2）下位機(jī)運(yùn)行監(jiān)視和控制界面。 上位機(jī)中數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的部分程序：發(fā)送命令字程序，代碼如下void CCommDlg::OnSend() {CSerial Serial。//命令碼(可定義各種命令碼)int nBytesSent。resend:nBytesSent=(szMessage,strlen(szMessage))。if (()) //if2{(rdMessage,88)。amp。goto resend} if(count=3)MessageBox(“發(fā)送命令字失敗”)。}else //if1MessageBox(串行口打開失敗)。發(fā)送結(jié)束后要先關(guān)閉發(fā)送再開啟接收，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。延時(shí)時(shí)間主要取決于傳輸時(shí)所確定的波特率。下位機(jī)通信軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用Atmega8單片機(jī)，下位機(jī)的通信方式采用中斷方式。主程序用于定時(shí)器初始化、串行口初始化和中斷初始化。下位機(jī)通信程序：includeincludeincludedefine count 9define _code 0x00define _code1 0xffunsigned char buffer[count]。int minute,second,recordID 。main(){/*初始化串口和定時(shí)器*/TMOD=020。TR1=001。ES=1。/*待發(fā)送數(shù)據(jù)送緩沖區(qū)*/buffer[0]=0ff。 //數(shù)據(jù)長(zhǎng)度buffer[2]=year； //年buffer[3]=month。 //日buffer[5]=hour。 //分buffer[7]=second。 //事件號(hào)for(po=0。po++)sum+=buffer[po]。 //校驗(yàn)和}/*發(fā)送中斷服務(wù)程序*/void send(void) interrupt 4 using 1{int i。EA=0。i=count。 //發(fā)送數(shù)據(jù)和校驗(yàn)和//while(TI==0)。}while(RI==0)。}while(SBUF!=0)。} 數(shù)據(jù)通信中的差錯(cuò)控制技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸中，可靠性是一個(gè)重要的性能指標(biāo)，但是，由于傳輸信道不理想以及來自各方面的干擾，出現(xiàn)錯(cuò)誤碼是不可避免的。如果不加處理而把信息直接送入信道，這樣的信息碼元是沒有任何糾錯(cuò)能力的。在傳輸過程中如果收到干擾，碼元受到了破壞，相當(dāng)于破壞了它們之間的約束關(guān)系。差錯(cuò)控制的基本方式有三種：（1）反饋重發(fā)糾錯(cuò)（ARQ）方式；（2）前向糾錯(cuò)（FEC）方式；（3）混合糾錯(cuò)（HEC）方式。他的工作原理是：發(fā)送端對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯(cuò)控制編碼，產(chǎn)生可以檢測(cè)出錯(cuò)誤的發(fā)送序列，即將被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)按k位分組，每組后面附加校驗(yàn)位，使之成為碼長(zhǎng)為n的校驗(yàn)序列。判決結(jié)果通過反饋信道回傳，無錯(cuò)時(shí)認(rèn)可（ASK），有錯(cuò)時(shí)否認(rèn)（NAK）。圖4－6反饋重發(fā)糾錯(cuò)（ARQ）方式的原理示意圖。缺點(diǎn)是等待應(yīng)答浪費(fèi)了時(shí)間，傳輸效率有所降低。以下是常用的一些維護(hù)RS485方法： （1）若出現(xiàn)系統(tǒng)完全癱瘓，大多因?yàn)槟彻?jié)點(diǎn)芯片的VA、VB對(duì)電源擊穿，使用萬用表測(cè)VA、VB間差模電壓為零，而對(duì)地的共模電壓大于3V，此時(shí)可通過測(cè)共模電壓大小來排查，共模電壓越大說明離故障點(diǎn)越近，反之越遠(yuǎn)； （2）集中供電的RS485系統(tǒng)在上電時(shí)常常出現(xiàn)部分節(jié)點(diǎn)不正常，但每次又不完全一樣。盡管RS485差模電壓大于200mV時(shí)就能正常工作，但在實(shí)際測(cè)量中，一個(gè)運(yùn)行良好的系統(tǒng)，（因網(wǎng)絡(luò)分布、～）。在本設(shè)計(jì)中，單片機(jī)主要工作是根據(jù)采集得到的電壓、電流信號(hào)計(jì)算功率因數(shù)、三相不平衡參數(shù)等電網(wǎng)參數(shù)。圖51 主程序流程框圖（1）開機(jī)復(fù)位開機(jī)復(fù)位，使CPU找到程序入口，同時(shí)完成必要的集成電路芯片的初始電平設(shè)置。初始化的另一個(gè)作用就是設(shè)定CPU工作中所應(yīng)用的參數(shù)的初值。 軟件程序設(shè)計(jì)與直流采樣相比較，影響交流采樣精度的因素除了濾除雜波、A/D轉(zhuǎn)換的精度之外，還應(yīng)考慮到在一個(gè)周期內(nèi)等間隔采樣。由于在正常工作環(huán)境中，電網(wǎng)的頻率并不是固定在50 Hz，而是在50 Hz附近不停的變動(dòng)。在本設(shè)計(jì)中，在獲得了周期參數(shù)之后，打開定時(shí)器溢出中斷屏蔽。在這里，定時(shí)器2溢出中斷的時(shí)間間隔為：。為了實(shí)現(xiàn)每次溢出中斷時(shí)間在625左右，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的分頻器應(yīng)對(duì)主時(shí)鐘進(jìn)行32分頻。其流程圖如圖5－2所示，j為當(dāng)前采樣的周波數(shù)。因此，在本設(shè)計(jì)中，對(duì)頻率的采集采用設(shè)定一個(gè)閾值的方式。在本設(shè)計(jì)中，頻率采集及相位角采集可以一次完成，其流程圖如圖5－3所示：圖5－3 相位角及頻率采集子程序流程圖獲取定時(shí)器值及ICP寄存器ICR1的值之后，還要進(jìn)行進(jìn)一步的處理才能得到實(shí)際的頻率及功率因數(shù)值。單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性由多種因素決定，其中系統(tǒng)抗干擾性能是可靠性的重要指標(biāo)。工業(yè)環(huán)境中的干擾一般是以脈沖形式進(jìn)入微機(jī)系統(tǒng)，渠道主要有三條：（1）空間干擾(場(chǎng)干擾)，電磁信號(hào)通過空間輻射進(jìn)入系統(tǒng)。（3）供電系統(tǒng)干擾，電磁信號(hào)通過供電線路進(jìn)入系統(tǒng)?？垢蓴_措施有硬件措施和軟件措施。由于軟件抗干擾措施是以CPU為代價(jià)，如果沒有硬件消除絕大多數(shù)干擾，CPU將疲于奔命，無暇顧及正常工作，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的工作效率和實(shí)時(shí)性。 硬件抗干擾光電隔離：在輸入和輸出通道上采用光電隔離器來進(jìn)行信息傳輸是很有好處的，它將微機(jī)系統(tǒng)與各種傳感器、開關(guān)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)從電氣上隔離開來，很大一部分干擾將被阻擋。過電壓保護(hù)電路是由限流電阻和穩(wěn)壓管組成，限流電阻選擇要適宜，太大會(huì)引起信號(hào)衰減，太小起不到保護(hù)穩(wěn)壓管的作用。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路即采用過壓保護(hù)電路。隔離變壓器與普通變壓器不同之處在于它在初級(jí)和次級(jí)之間有一層屏蔽層，并將它和鐵芯一起接地。良好接地：本系統(tǒng)既有模擬電路又有數(shù)字電路，因此數(shù)字地與模擬地要分開，最后只在一點(diǎn)相連，如果兩者不分，則會(huì)互相干擾。（2）數(shù)據(jù)處理采用算術(shù)平均值法：以其平均值作為采樣結(jié)果，可以減少系統(tǒng)的隨機(jī)干擾對(duì)采集結(jié)果的影響。為了保證CPU對(duì)按鍵每按下一次作一次處理且僅作一次處理，應(yīng)消除抖動(dòng)的影響。前面幾項(xiàng)抗干擾措施是針對(duì)干擾還沒有作用到單片機(jī)本身，這時(shí)單片機(jī)還能正確無誤地執(zhí)行各種抗干擾程序，當(dāng)干擾作用到單片機(jī)本身時(shí)（通過干擾三總線等），單片機(jī)將不能按正常狀態(tài)執(zhí)行程序，從而引起混亂。我們采用了以下幾種方法：（1）人工復(fù)位：對(duì)于失控的CPU，最簡(jiǎn)單的方法是使其復(fù)位，程序自動(dòng)從0000H開始執(zhí)行。（2）掉電保護(hù)：電網(wǎng)瞬間斷電或電壓突然下降將使微機(jī)系統(tǒng)陷入混亂狀態(tài)，電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常后，微機(jī)系統(tǒng)難以恢復(fù)正常。掉電信號(hào)由硬件電路檢測(cè)到，加到單片機(jī)的外部中斷輸入端。在掉電中斷子程序中，首先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，保存當(dāng)時(shí)重要的狀態(tài)參數(shù)，當(dāng)電源恢復(fù)正常時(shí)，CPU重新復(fù)位，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，繼續(xù)未完成的工作。讓CPU在沒有正常工作時(shí)休眠，必要時(shí)再由中斷系統(tǒng)來喚醒它，之后又處于休眠。（4）指令冗余：當(dāng)CPU受到干擾后，往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來執(zhí)行，引起程序混亂。當(dāng)程序彈飛到某一條單字節(jié)指令上時(shí)，便自動(dòng)納入正軌。因此，我們應(yīng)多采用單字節(jié)指令，并在關(guān)鍵的地方人為地插入一些單字節(jié)指令，或?qū)⒂行巫謺噶钪貜?fù)書寫，這便是指令冗余?；蛘哒f，某指令前如果插入兩條冗余指令，則這條指令就不會(huì)被前面沖下來的失控程序拆散，并將被完整執(zhí)行，從而使程序走上正軌。（5）軟件陷阱：指令冗余使彈飛的程序安定下來是有條件的，首先彈飛的程序必須落到程序區(qū)，其次必須執(zhí)行到冗余指令。對(duì)付前一種情況采取的措施就是設(shè)立軟件陷阱，對(duì)于后一種情況采取的措施是建立程序運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)(WATCHDOG)。本系統(tǒng)中單片機(jī)發(fā)出的驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的信號(hào)經(jīng)鎖存器鎖存后傳送給驅(qū)動(dòng)電路，鎖存器對(duì)干擾非常敏感，當(dāng)鎖存線上出現(xiàn)干擾時(shí)，會(huì)盲目鎖存當(dāng)前數(shù)據(jù)，而不管是否有效。在軟件上，最有效的方法就是重復(fù)輸出同一個(gè)信號(hào)，只要重復(fù)周期盡可能短，鎖存器接收到一個(gè)被干擾的錯(cuò)誤信號(hào)后還來不及做出有效的反應(yīng)，一個(gè)正確的輸出信號(hào)又來到，就可以及時(shí)防止錯(cuò)誤動(dòng)作的產(chǎn)生。因?yàn)椴捎昧诵∫_封裝（為DIP28和TQFP／MLF32），所以價(jià)格僅和低檔單片機(jī)相當(dāng)，再加上AVR單片機(jī)的系統(tǒng)內(nèi)在可編程特性，使得無需購(gòu)買昂貴的仿真器，只需要一條具有編程器功能的串行下載線就可以進(jìn)行單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)。AVR單片機(jī)的核心是將32個(gè)工作寄存器和豐富的指令集連接在一起，所有的工作寄存器都與ALU（算術(shù)邏輯單元）直接相連，實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行的一條指令同時(shí)訪問（讀寫）2個(gè)獨(dú)立寄存器的操作。因此，ATmega8可以達(dá)到將近1 MIPS／MHz的性能，運(yùn)行速度比普通的單片機(jī)高出10倍。 （2）片內(nèi)集成了較大容量的非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，8k字節(jié)的Flash程序存儲(chǔ)器，可擦寫次數(shù)大于10 000次；512 字節(jié)的E2RROM，擦寫次數(shù)至少100 000次；支持可在線編程（ISP）和可應(yīng)用自編程（IAP）；可編程的程序加密位。 ATmega8 具有一整套的編程與系統(tǒng)開發(fā)工具，包括：C語言編譯器、宏匯編、程序調(diào)試器/軟件仿真器、仿真器及評(píng)估板。其外形、引腳示意如圖61所示：圖61 DVDI001外形、引腳示意圖（1）特點(diǎn)：　?、?既可作電壓互感器使用，又可作電流互感器使用；　　② 全封閉，機(jī)械和耐腐性能好，電壓隔離能力強(qiáng)，外形美觀；　?、?臥式穿芯，印刷線路板直接焊接安裝；　?、?，適應(yīng)計(jì)算機(jī)布板要求；　?、?小巧輕便，精度高，采樣范圍寬，應(yīng)用靈活。 （3）工作頻率范圍：20Hz～20kHz。 （5）安全特性：　?、?絕緣電阻：常態(tài)時(shí)大于1000MΩ；　　② 抗電強(qiáng)度：3000V/1分鐘（作電壓互感器用時(shí)）；　　 6000V/1分鐘（作電流互感器用時(shí)）；　　③ 阻 燃 性：符合UL94Vo級(jí)。表62 DVDI001作電流互感器使用時(shí)性能參數(shù)表：使用方法額定輸入電流額定輸出電流額定采樣電阻額定采樣電壓相移 非線性度線性范圍耐壓 圖c法 9A 6mA 200Ω % 6kV圖d法 18A 6mA 400Ω 表63 DVDI001作電流互感器使用時(shí)性能參數(shù)表：使用方法額定輸入電流額定輸出電流額定采樣電壓相移非線性度線性范圍耐壓圖e法9A6mA1/2倍Ic電源電壓%2倍額定6kV圖f法18A6mA（7）注意事項(xiàng)：　　本互感器無論是作電壓互感器使用，還是作電流互感器使用時(shí)，其次級(jí)電路都不允許開路使用，因此，也不能在次級(jí)回路安裝熔斷器。℃； （6）可編程的分辨率為9～12位，℃、℃、℃℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫； （7），12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快； （8）測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以一線總線串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力； （9）負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。DS18B20外形及管腳排列如圖63所示。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖64所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。圖65中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。其功能主要表現(xiàn)在確保交流接觸器吸合后，會(huì)自動(dòng)執(zhí)行低壓直流吸持子程序，監(jiān)測(cè)設(shè)備的過流、過壓、欠壓、三相不平衡及漏電情況，對(duì)整個(gè)裝置系統(tǒng)，從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上、穩(wěn)定性等綜合思考，以達(dá)到一個(gè)比較好的綜合指標(biāo)，滿足用戶的需求。本文研究具有智能化功能的裝置，把該裝置和交流接觸器相組合，就可以增加交流接觸器的智能化功能。單片機(jī)在接到閉合或分?jǐn)嘀噶顣r(shí)，可以根據(jù)最佳分?jǐn)唷㈤]合相角輪流控制三個(gè)觸點(diǎn)進(jìn)行過零分?jǐn)嗯c閉合，減小了火花能量。由于時(shí)間上的限制，本課題中尚有一些進(jìn)一步的工作留待今后研究改進(jìn)，通過在系統(tǒng)的硬件方面的改進(jìn)可進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性，可實(shí)現(xiàn)更多的功能；設(shè)計(jì)的軟件改進(jìn)方案可以在不改動(dòng)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，更進(jìn)一步地提高系統(tǒng)響應(yīng)速率和通信速度。DSP數(shù)據(jù)通信技術(shù)選編2．北京航空航天大學(xué)出版社[12]　張力軍等．?dāng)?shù)據(jù)通信（第四版）．電子工業(yè)出版社[13]　金春秋等．AVR系列單片機(jī)C語言編程與應(yīng)用實(shí)例．清華大學(xué)出版社[14]　李朝青．單片機(jī)amp。他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣，他指導(dǎo)的思路給予我無盡的啟迪，我不僅學(xué)到了設(shè)計(jì)所涉及的各方面知識(shí)，也獲得了許多產(chǎn)品開發(fā)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，所有的一切對(duì)于即將走上工作崗位的我都具有非常大的意