基于51单片机的485多点通信仿真
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摘要本文详细介绍了基于RS-485总线的单片机与多台单片机间的串行通信原理、实现方法和相应的通信硬件、软件设计。
该设计是由单片机与单片机组成的主从控制系统,其中单片机做为上位机对下位单片机是实现控制和监视功能。
它包括通信和控制两个功能模块。
单片机作为下位机在整个系统中属于从属地位,主要用来接收上位机的命令。
由于此通信的单片接口是RS232的9针接口,且下位机数目有限(32台)。
所以本设计采用了RS485总线以及RS232转RS485的协议芯片以满足长距离多机通信,本文讨论了总线接口转换、主从式通信协议设计方法,给出了采用中断式处理的通信过程流程图,并叙述了设计过程中必备的绘图软件Protel DXP的应用,以及编辑源代码软件keil uVision2的应用,实现了单片机对多个单片机组成采集终端的通信与管理。
关键词:单片机单片机RS-485 通信AbstractThe communication 、realized method and corresponding design of hardware and software between 单片and multiple MCUs based on RS-485 is described in detai in the article. This design instroduces a pincipal and subordinate control system which is composed of 单片and single chip. Divided from its function, it includes two parts: communication and control, in which 单片is used as master, and MCUs is used as slave so as to receive the single order from the master.The bus interface conversion and the design of master-slave communication protocol is introduced and The program flowchart of communication with interrupt process is also given. In the process of design, the use of unnecessary painter software and code editor software is depicted so that realize the communication and administration between 单片and multiple MCUs which composed collection terminal.Keywords: 单片MCUs RS-485 communication目录第一章绪论 (1)第二章课题实施方案 (2)2.1 系统硬件设计 (2)2.2 系统软件设计 (3)第三章硬件电路设计 (9)3.1 C51单片机结构 (9)一CPU结构 (10)二ROM存储器 (11)三I/O端口 (11)四定时器/计数器 (12)五中断系统 (13)3.1.2 51单片机引脚功能及其连接 (13)3.1.3 51 中断系统 (15)3.1.4 C-51的串行通信 (15)3.2.1串行接口RS232结构与引脚功能 (21)3.3 Protel DXP 2004原理图设计 (23)3.3.1 Protel 2004的基本操作 (23)3.3.2绘制原理图 (25)3.3.3制作芯片原理图库 (27)第四章软件电路设计 (30)4.1 系统的通信协议 (31)4.2 C51编程实现单片机与单片机之间的串行通信 (31)4.3 Windows集成开发环境uVision2 (35)4.3.1启动uVision2 (35)4.3.2创建程序 (36)总结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)第一章绪论单片机由于其具有控制功能强、设计灵活和性能价格比高的特点。
RS485接口在单片机系统中的应用研究与实践引言:随着现代通信技术的快速发展,工业自动化领域对数据传输和通信可靠性的要求也越来越高。
RS485接口作为一种常用的工业通信标准,以其可靠性、稳定性和抗干扰能力得到了广泛应用。
本文将研究并实践RS485接口在单片机系统中的应用,探讨其原理和相关技术,并通过实验验证其在工业领域中的可行性。
1. RS485接口的基本原理RS485接口是一种多点通信的串行通信标准,能够在多个设备之间进行双向通信。
它采用差分信号的传输方式,具有较强的抗干扰能力和较远的传输距离。
RS485接口常用的传输速率为9600bps、19200bps、38400bps等,并支持全双工通信。
其物理层规范涉及了电气特性、传输距离和数据帧格式等方面的内容。
2. RS485接口与单片机系统的应用在工业自动化领域中,单片机系统常用于控制和监测各种设备。
RS485接口作为一种常见的通信接口,能够满足工业环境下的高可靠性和抗干扰要求。
单片机通过RS485接口与其他设备进行通信,实现数据的传输和控制的实现。
2.1 RS485在传感器网络中的应用在工业自动化系统中,传感器网络发挥着重要的作用。
RS485接口可以连接多个传感器节点,通过总线方式实现数据采集和控制。
通过单片机的控制,可以实现对传感器节点的读取和控制,从而实现对各种物理量的监测和控制。
2.2 RS485在仪器仪表中的应用仪器仪表是工业领域中常见的设备,用于测量和监测各种参数和物理量。
RS485接口可以连接仪器仪表设备,将测量数据传输给单片机进行处理和存储。
同时,单片机也可以向仪器仪表发送指令,实现对其进行控制。
2.3 RS485在工控系统中的应用工控系统是工业自动化的核心部分,用于实时监测和控制各个生产过程。
RS485接口在工控系统中可以实现主控设备和各个终端设备之间的通信。
通过单片机的控制,可以实现数据的采集、处理和控制,实现自动化生产过程的监测和控制。
单片机的RS-485通信技术一、基础知识通常的微处理器都集成有1 路或多路硬件UART 通道,可以非常方便地实现串行通讯。
在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域中,也常常使用简便易用的串行通讯方式作为数据交换的手段。
但是,在工业控制等环境中,常会有电气噪声干扰传输线路,使用RS-232 通讯时经常因外界的电气干扰而导致信号传输错误;另外,RS-232 通讯的最大传输距离在不增加缓冲器的情况下只可以达到15 米。
为了解决上述问题,RS-485/422 通讯方式就应运而生了。
1、RS-232/422/485 标准来历RS-232、RS-422 与RS-485 最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的。
RS-232在1962 年发布,命名为EIA-232-E,作为工业标准,以保证不同厂家产品之间的兼容。
RS-422是由RS-232 发展而来,它是为弥补RS-232 之不足而提出的。
为改进RS-232 通信距离短、速率低的缺点,RS-422 定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mbps,传输距离延长到4000 英尺(速率低于100kbps 时),并允许在一条平衡总线上连接最多10 个接收器。
RS-422 是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为TIA/EIA-422-A 标准。
为扩展应用范围,EIA 又于1983 年在RS-422 基础上制定了RS-485 标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为TIA/EIA-485-A 标准。
由于EIA 提出的建议标准都是以“RS”作为前缀,所以在通讯工业领域,仍然习惯将上述标准以RS 作前缀称谓。
RS-232、RS-422 与RS-485 标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议,在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。
但由于PC 上的串行数据通讯是通过UART 芯片(较老版本的PC 采用I8250 芯片或Z8530 芯片)来处理的,其通讯协议也规定了串行数据单元的格式(8-N-1 格式):1 位逻辑0 的起始位,6/7/8 位数据位,1 位可选择的奇(ODD)/偶(EVEN)校验位,1/2 位逻辑1 的停止位。