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基于rs485網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計通信工程等專業(yè)畢業(yè)設計畢業(yè)論文-閱讀頁

2024-12-13 00:23本頁面
  

【正文】 收串行數(shù)據(jù) 4 請求發(fā)送 RTS DTE→東華理工學院畢業(yè)設計( 論文) 第三章 硬件電路設計 DCEDTE 請求 DCE將線路切 換到發(fā)送方式 5 允許發(fā)送 CTS DTE← DCEDCE 告訴 DTE線路已接通可以發(fā)送數(shù)據(jù) 6 數(shù)據(jù)設備準備好 DSR DTE← DCEDCE 準備好 7 信號地信號 公共地 8 載波檢測 DCD DTE←DCE 表示 DCE接收到遠 程載波 20 數(shù)據(jù)終端準備好 DTR DTE→DCE DTE準備好 22 振鈴指示 RI DTE←DCE 表示 DCE與線路接 通 ,出現(xiàn)振鈴 一些設備與 PC機連接的 RS232C接口 ,因為不使用對方的傳送控制信號 ,只需三條接口線 ,即 發(fā)送數(shù)據(jù) 、 接收數(shù)據(jù) 和 信號地 。 RS232C標準的電器特性是定義了邏輯“ 1”和邏輯“ 0”的最高和最低電壓,邏輯“ 1”是從 3V到 25V,通常為 12V;邏輯“ 0”從 3V到 25V,通常為12V;而 3V到 3V之間的任何電壓都處于未定義的邏輯狀態(tài)。接收端的 0V電壓將被釋放為線路中斷或短路。由于發(fā)送器和接受器之間具有公共的信號地,不可能使用雙端信號,從而導致共模噪聲會固有的耦合到信號傳輸系統(tǒng)中經(jīng)濟,除非共模信號能夠被清除。而在使用電動機,復印機,打印機以及類似的設備的場合下,共模噪聲容易達到幾伏電壓,迫使 RS232C標準采用較高傳送電壓的主要原因就是公共信號地,但即使采用這樣的高的電壓, RS232C標準的信號頻率也只能達到 20KHz,最大距離也只有 30m,因此在這個距離以內信號才能安全地連起來。一 是:兩串口設備間收發(fā)信號不隔離,經(jīng)過較長電纜,且直接連一起,能有一發(fā)東華理工學院畢業(yè)設計( 論文) 第三章 硬件電路設計 送器發(fā)送。全雙工方式,主站總可發(fā)送,從站只能有一個發(fā)送。這也是本設計系統(tǒng)立題的依據(jù)。 MAX485芯片 MAX485 接口芯片是 Maxim 公司的一種 RS- 485 芯片。它完成將TTL電平轉換為 RS- 485 電平的功能。 RO 和 DI 端分別為接收器的輸出和驅動器的輸入端,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。只需要一個信號控制 MAX485 的接收和 發(fā)送即可。 抗干擾設計 抗干擾設計為了防止打雷之類的意外事件發(fā)生,我們在傳輸?shù)牟糠旨尤肓斯怆姼綦x器, 用光隔的作用是光隔后的地和其他所有的地接的不同是為了實現(xiàn)光隔的目的,實現(xiàn)如果上位機接在外面可以防 雷擊,即使雷擊了也影響不了整個電路的功能實現(xiàn) 多機通信的實現(xiàn) P c 機串 行 通 信 接 口電 機控 制器 2溫 度采 集器 3電 機控 制器 4溫 度采 集器 1電 機控 制器 N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? .R s 4 8 5 網(wǎng) 絡 圖 313 多機通信方框圖 將一臺 PC 機和若干個單片機構成小型分布式測控系統(tǒng),是目前單片機應用的一大趨東華理工學院畢業(yè)設計( 論文) 第三章 硬件電路設計 勢 圖 314 波盤開關接口圖 撥盤開關部分 在某些單片機系統(tǒng)中,有時需要輸入一些控制參數(shù),這些參數(shù)一經(jīng)設定將維持不變,除非給系統(tǒng)斷電后重新設定。這種撥盤的每片撥盤具有 0~9 十個位置,每個位置都有相應的數(shù)字顯示,代表撥盤輸入的十進制數(shù),因此,每片撥盤可以代表 1 位十進制數(shù),需要幾位十進制數(shù)就選擇幾片BCD碼撥盤拼接。撥盤撥到不同的位置時,輸入控制線 A分別與 4 根 BCD 碼輸出線中的 某根或某幾根接通,其接通的 BCD 碼輸出線狀態(tài)正好與撥盤指示的十進制數(shù)相一致。為了使輸出端在不與控制端 A 相連時有確定的電平,常將 輸入端通過電阻拉低。這時撥盤輸出的 BCD 碼為正邏輯(原碼)。 如圖 314,在本設計中撥盤開關和上拉電阻設置的原因是為了完全由軟件設置波特率和設備號,可以直觀的從硬件電路上面設置,選擇 1, 2, 3腳為設置波特率的腳,這樣就有 8 種波特率, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 等,因為光耦那邊的最大速率只能是 10K,因此 9600 也就差不多了,那么如果撥盤開關的第一個開關畢和開啟會有不同的結果,出現(xiàn) 01的結果,這樣便可以調節(jié)不同的選擇,其余的 4, 5,6, 7, 8 均設置為接設備號的。這樣可以實現(xiàn)多種速率,多機通信。 其工作過程是:首先由變壓器將 220V 的交流電壓變換為所需要的交流電壓值,然后利用二極管單向導電性將交流電壓整流成為單項脈沖的直流電壓。 本設計中用到的大部分是 +5V 電源和地,只是電動機部分用到的是 18V,因此在此就沒有直接設計電源,為了測試需要直接用到了實驗室內的電源。將程序燒進單片機后,對整個系統(tǒng)進行上電調試。 在將電源打開后,發(fā)現(xiàn)芯片 A/D 轉換器的芯片 0809 熱得厲害。再把芯片正確接后,故障排除。檢查后,發(fā)現(xiàn)波特率撥盤與 PC機設置的波特率不對應。由于本系統(tǒng)采用的手動的撥盤與軟件共同設置傳輸波特率,所以在硬件設置的是要特別注意波特率撥盤一定要 與軟件的選擇相對應,這樣才能保證通訊正常。在問過指導老師后,了解到原來是由于將 485 和 202兩個芯片都是用了,系統(tǒng)無法進行芯片選擇,所以無法通訊。由于本系統(tǒng)是基于RS485 所做,所以將芯片 202 拔掉。 通訊成功后,再次對數(shù)據(jù)進行測量。經(jīng)過指導老師講解后明白,是由于所測的溫度超出了所設定的溫度上限。東華理工學院畢業(yè)設計(論文) 第五章 印制電路板 第五章 印制電路板 Protel 基礎介紹 本文需要用到 PROTEL 設計原理圖和 PCB 制板圖,是設計的一個必須知識。一般來說從電路原理圖到電路板的設計過程可以分成以下幾個部分: 電路原理圖的設計主要是 Protel 99 SE 的原理圖設計系統(tǒng)來繪制一張電路原理圖。 網(wǎng)絡表是電路原理圖設計( SCH)與印制電路板設計( PCB)之間的一座橋梁,它是電路板自動的靈魂。 路板的設計 印制電路板的設計主要是針對 Protel 99 SE 的另外一個重要的部分 PCB 而言的,在這個過程中,借助 Protel 99 SE 提供的強大功能實現(xiàn)電路板的版面設計,完成高難度的 布線 等工作 ,從而設計出符合實際要求并且能夠順利制板的 PCB 板 。 Protel 原理圖 簡單的講原理圖的設計流程有一定的規(guī)律,得遵守這個順序才能順利的完成原理圖設計的過程。圖紙大小是根據(jù)電路圖的規(guī)模和復雜程度而定的,設置合適的圖紙大小是設計好原理圖的第一步。 用戶根據(jù)電路圖的需要,將零件從零件庫里取出放置到圖上,并對放置零件的序號、零件 封裝進行定義和設定等工作。 ,使得原理圖更加美觀。 件保存及打印輸出 最后的步驟是文件保存及 根據(jù)需要 打印輸出 原理圖,以便以后參考用 。 PCB 制板介紹 PCB 板的制作是工作的一個重點之一。遵守以下注意點就可以順利的制板了。 PCB 面板后,根據(jù)網(wǎng)絡表導入器件,如有提示錯誤,直到確實錯誤消 失為止,這樣就可以導入有網(wǎng)絡連接的器件了。 ,做好最重要的布局工作,布局要講究整齊、合理各個功能簡單、明了。 ,進行布線。如果是調試板的話要多加考慮調試的空間;如果是正式的完美板,就要尋求最佳布線。), ,如果是 220V 的話,最好在 40MIL 以上;如果時 +5V 之類的話,最好在 12~ 20MIL,如果是信號線最好是 10MIL 或者 8MIL。 ,引出需要調試的線,以便調試的時候用到 ,要整體檢查一下看有無錯的地方,有的話及時改正。其他文件沒用的刪掉,合理管理資源。 通過以上設計可以實現(xiàn)遠程測控,同時也可以對相關的功能調試。由于水平有限,在我們的設計中難免會出現(xiàn)錯誤和不足,敬請老師批評指正。由于大學四年的學習的大多都是理論知識,動手能力不是很強,這次畢業(yè)設計不僅很大程度的增強了我的動手能力,還把四年來學習的知識融會貫通,使我的知識結構體系達到一個新的高度! 畢業(yè)設計能 夠從理論設計和工程實踐相結合,鞏固基礎知識與培養(yǎng)創(chuàng)新意識相結合,個人作用與集體協(xié)作相結合等方面前面培養(yǎng)學生的全面素質。 通過這次畢業(yè)設計,我對單片機系統(tǒng)有了更深刻的認識,鞏固了 protel 的應用,加強了單片機和智能儀器的學習,對基于 RS485 總線的網(wǎng)絡測控系統(tǒng)有了初步的認識,在硬件和軟件的設計方面都取得了一定的成績。 東華理工學院畢 業(yè)設計(論文) 致謝 致謝 歷時多個月的畢業(yè)設計已經(jīng)結束了,在朱兆優(yōu)老師精心的指導和實習單位林航工程師的培養(yǎng)下,讓我不僅對自動化儀表設計、總線通信技術,小型測控系統(tǒng)以及公司狀況有了深刻的認識。 通過本次設計,我加深了對單片機硬件電路設計,硬件制板有了深刻的了解,特別是在此期間我重新鞏固了關于電路的基礎知識。完成了基于 RS485 的溫度測控系統(tǒng)。我也特別感謝在這期間給我一個學習平臺的昌暉自動化系統(tǒng)有限公司,在這里的一個月在林航工程師的培養(yǎng)下我增加了許多實踐經(jīng)驗,相信這次畢業(yè)設計對我今后的工作、學習將起著莫大的幫助。同時也感謝所有教過我的老師,因為他們辛勤的勞動,才使得我在這四年中學到了這么多的知識財 富。 最后感謝所有曾經(jīng)關心和幫助過我的人們,沒有他們默默無聞的無私奉獻,我是無法完成論文工作的。 1 第一章 緒論 1 課題背景及研究意義 1 發(fā)展狀況 2 方案任 務 3 思路介紹 4 第三章 硬件電路設計 5 總體硬件結構組成 5 前端系統(tǒng)電路設計 6 數(shù)據(jù)處理模塊 10 數(shù)據(jù)傳輸模 塊 13 電機控制器 18 多機通信的實現(xiàn)
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