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1 引 言 在红外成像技术的电力设备状态检测系统中,基于at89c51单片机的应用系统,采用美国雷态公司的型号为3ilrl3的非接触式红外测温仪。该测温仪采用的是rs232c串行通信标准接口,该接口在很多通信设备中通用,目前与pc机的直接串行通信也是rs 232c接口。尽管rs232c性能指标并非很好,但还是有广泛的市场支持。就可以方便的在2个数字设备之间进行信息的交换,实现全双工的传送数据,硬件成本低。而且通用性好。 2 串行通信的硬件设计 串行通信是指 使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输,每一位数据占据一个固定的时间长度。其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息,特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。 在所开发的系统中。红外测温仪将检测电力没备的工作和环境温度,通过rs 232c串口传给单片机,同时由单片机控制检测装置的在线工作组态,红外检测装置的工作组态的制订和选择是由上位pc机来完成的,这样,以单片机为核心组成的控制电路是数据的中转站,上位pc机下传红外测温仪的在线工作组态。在这里单片机与pc机的串行通信接口还是rs 232c的标准通信。at
信。rs - 232 是目前最常用的一种串行通信接口。 2. 1 单片机的串口通信接口 串行数据通过单片机的rxd、txd 与pc 机进行传输。在发送数据时,向cpu 发送中断请求,中断响应后,数据送入数据缓冲区sbuf,通过门电路发出;在接收数据时,利用移位寄存器将数据接收进来。单片机串行通信接口内部结构如图4所示。 图4 单片机串口通信接口。 pc 机与pic 单片机的usart 连接方式最简单的是三线方式。由于pic 单片机输入、输出电平为ttl 电平,而rs - 232c pc 机配置的是rs - 232c标准串行接口,二者电气规范不一致,因此要完成pc 机与单片机的串行数据通信,必须进行电平转换。图4 为pic 单片机的rs -232c 电平转换电路。图中max232 将pic 单片机tx 输出的ttl 电平信号转换为rs - 232c 电平,输入到pc 机,并将pc 机输出的rs - 232c 电平信号转换为ttl 电平输出到pic 单片机的rx引脚。 图5 串行接口电路。 2. 2 串口通信技术的软件实现 pc 机利用vc++ 6. 0的
利用了dsp的高速数据处理的能力。在实时性要求很高的场合,这显得尤为重要。通过扩展少量的硬件,不但提高了系统的速度,优化了整体性能,而且软件实现也简单了许多。 2.1 信号处理板与控制系统的串口通信硬件电路 信号处理板利用扩展的单片机at89c51与基于微机或mcu的控制系统进行全双工通信。图4为at89c51的串口通信电路,通过"串口选择"拨码开关选择是与基于微机的控制系统通信,还是与基于mcu的控制系统通信。 在ibm pc/xt微机系统中,其串口符合rs-232c接口标准。为提高抗干扰能力,rs-232c标准采用负逻辑,低电平在-5v~-15v之间(通常用-12v表示)为逻辑"1",高电平在+5v~+15v之间(通常用+12v表示)为逻辑"0",上述电平称为eia电平,它与ttl电平和cmos电平不同。为了使at89c51能与微机进行串行通信,可以利用常见的mc1488和mc1489进行电平转换。mc1488把ttl电平转换为rs-232c电平,mc1489把rs-232c电平转换为ttl电平。但由于mc1488和mc1489需要±12v的供电电压,增加
需的时间,最大限度地利用了dsp的高速数据处理的能力。在实时性要求很高的场合,这显得尤为重要。通过扩展少量的硬件,不但提高了系统的速度,优化了整体性能,而且软件实现也简单了许多。 2.1 信号处理板与控制系统的串口通信硬件电路 信号处理板利用扩展的单片机at89c51与基于微机或mcu的控制系统进行全双工通信。图4为at89c51的串口通信电路,通过"串口选择"拨码开关选择是与基于微机的控制系统通信,还是与基于mcu的控制系统通信。 在ibm pc/xt微机系统中,其串口符合rs-232c接口标准。为提高抗干扰能力,rs-232c标准采用负逻辑,低电平在-5v~-15v之间(通常用-12v表示)为逻辑"1",高电平在+5v~+15v之间(通常用+12v表示)为逻辑"0",上述电平称为eia电平,它与ttl电平和cmos电平不同。为了使at89c51能与微机进行串行通信,可以利用常见的mc1488和mc1489进行电平转换。mc1488把ttl电平转换为rs-232c电平,mc1489把rs-232c电平转换为ttl电平。但由于mc1488和mc1489需要±12v的供电电压,增加
,最大限度地利用了dsp的高速数据处理的能力。在实时性要求很高的场合,这显得尤为重要。通过扩展少量的硬件,不但提高了系统的速度,优化了整体性能,而且软件实现也简单了许多。 2.1 信号处理板与控制系统的串口通信硬件电路信号处理板利用扩展的单片机at89c51与基于微机或mcu的控制系统进行全双工通信。图4为at89c51的串口通信电路,通过"串口选择"拨码开关选择是与基于微机的控制系统通信,还是与基于mcu的控制系统通信。 在ibm pc/xt微机系统中,其串口符合rs-232c接口标准。为提高抗干扰能力,rs-232c标准采用负逻辑,低电平在-5v~-15v之间(通常用-12v表示)为逻辑"1",高电平在+5v~+15v之间(通常用+12v表示)为逻辑"0",上述电平称为eia电平,它与ttl电平和cmos电平不同。为了使at89c51能与微机进行串行通信,可以利用常见的mc1488和mc1489进行电平转换。mc1488把ttl电平转换为rs-232c电平,mc1489把rs-232c电平转换为ttl电平。但由于mc1488和mc1489需要±12v的供电电压,增加
平的提高,对变电站监控保护系统可靠性、经济性、可用性的要求越来越高。变电站远方通信技术成为变电站自动化系统的重要组成部分。现介绍一种应用于县级35 kv等级变电站远动通信的设计方案。1 系统硬件设计 该系统应用于县级35 kv变电站,变电站的微机保护和监控系统采用std总线5000系列工业控制机,县调采用异步串行通信方式接收变电站传送的信息,采用cdt规定的帧结构。根据35 kv变电站的实际情况,以及县调的通信要求,决定在原来的基础上增加两块模板,一块是康拓公司生产的std 5621,双rs-232c串行通信接口板,另一块是调制解调板。系统以std工业控制机为主机,通过rs-232串行通信板与县调通信。由于变电站与县调相距遥远,而rs-232c传输距离不过几十米,故在std总线上接调制解调器板。由于系统采用远动信息以300 bps低速传输,所采用的调制解调板可设置为移频键控方式。从调制解调板发出的信息可采用微波信道或电力载波线路传至县调。2 系统软件设计 系统软件设计采用8086汇编语言编程,编译后转化为机器语言固化在eprom中,程序采用模块化结构,因此占用的内存空间小,运行速度快,可直
统收集、整理后,经它的接口传送到微机子系统处理。 基本i/o子系统及接口,用于实现人-机对话、输入或改系统参数、改变系统工作状态,输出检测结果、动态显示测控过程,实现以多种形式输出、显示、记录、报警等功能。 通信子系统及接口,用于实现本系统与其它仪器仪表、系统的通信与互联,依靠通信子系统可根据实际问题需求灵活构造不同规模、不同用途的微机测控系统,如分布式测控系统,集散型测控系统等。通信接口的结构及设计方法,与采用的总线技术、总线规范有关。例如有ieee-488(或gp-ib)总线、rs-232c总线、std总线、vxi总线、现场总线等等,总线技术及规范不同,需要采用不同的软硬件接口实现方法,不同的技术平台支撑。 数据分配子系统及接口,实现对被测控对象、被测试组件、测试信号发生器、甚至于系统本身和检测操作过程的自动控制。 接口(interface)根据实际需要以各种形式大量存在于系统中,接口的作用是完成它所联接的设备之间的信号转换(如进行信号功率匹配、阻抗匹配、电平转换和匹配)和交换、信号(如控制命令、状态/数据信号、寻址信号等)传输、信号拾取,对信息进行必要的缓冲或锁存,增强微
调制解调器与电脑接口实际上也就是调制解调器中单片机w77e58与pc机的接口电路,w77e58支持ttl电平,而微机串行通信口rs 232c支持eia电平,因此在实现它们之间的串行通信时,必须设计电平转换电路,以满足它们各自的需要。 电平转换电路是指挥中心方调制解调器与微机的接口电路,它也是数据无线传输系统硬件电路(指挥中心方)的一个组成部分。其工作过程如下:由调制解调器解调出来的数字信号,由单片机处理后,从w77e58的串行通信口2,经电平转换芯片max232、pc机的rs 232c口(db9)和微机内部的uart,最后传递给cpu,在监控平台上显示出来。其电路原理图如图所示。 调制解调器与电脑接口电路 来源:安答
调制解调器与pc机接口实际上也就是调制解调器中单片机w77e58与pc机的接口电路,w77e58支持ttl电平,而微机串行通信口rs 232c支持eia电平,因此在实现它们之间的串行通信时,必须设计电平转换电路,以满足它们各自的需要。 电平转换电路是指挥中心方调制解调器与微机的接口电路,它也是数据无线传输系统硬件电路(指挥中心方)的一个组成部分。其工作过程如下:由调制解调器解调出来的数字信号,由单片机处理后,从w77e58的串行通信口2,经电平转换芯片max232、pc机的rs 232c口(db9)和微机内部的uart,最后传递给cpu,在监控平台上显示出来。其电路原理图如图所示。 来源:langen
调制解调器和pc机接口的电路图 如图为调制解调器和pc机接口的电路图。调制解调器与pc机接口实际上也就是调制解调器中单片机w77e58与pc机的接口电路,w77e58支持ttl电平,而微机串行通信口rs 232c支持eia电平,因此在实现它们之间的串行通信时,必须设计电平转换电路,以满足它们各自的需要。 来源:zhengliping
接收方调制解调器电路与战场传感器方调制解调器电路在单片机和调制解调芯片的使用和控制是一样的。所不同的是:单片机的第二串行口通过电平转换电路与计算机的rs 232c口相连,把接收到的数字信号传送给微机。接收方调制解调器与单片机的接口电路如图所示。发光二极管显示电路作用也不完全相同,其中d1~d8为接收数据显示,它能把正确接收的数据以二进数的形式显示出来,d9为系统的电源指示,d10为发送正确指示,d11为载波检测指示,d12为数据传送指示。 来源:langen