单位文秘网 2021-10-15 08:10:11 点击: 次
摘 要 管理软件通信随着80年代初的无线传输发射技术的成熟而跟著发展起来的,目前世界管理软件通信市场基本上都被智能仪表所占据,这个是企业信息化的必然结果,而企业在选择仪表时,比较注重仪表中的一个必要条件就是要具有联网通信、数据交换的接口。刚开始时候是数据的模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种接口方式不能实现联网通信的功能,随着RS485的出现一切问题都迎刃而解。
关键词 管理软件;模拟信号;无线传输;通信
1 管理软件设计概述
本章介绍的是管理软件的基本情况,硬件电路需要在软件程序的驱动下才能正常工作,所以软件设计也是整个网关仪表设计的核心所在。
此次网关仪表系统软件设计模块编程语言为C语言,相对于汇编而言,C语言的功能、结构、可读性、可维护性上都更加具有优势,容易学习且使用方便。编程软件为Keil uVision5,Keil 是一款兼容51系列单片机的C语言软件开发环境,Keil C51生成的目标代码效率非常之高。
此次网关仪表软件设计包括主控程序设计、显示器程序设计、按键处理程序设计、现场仪表与网关仪表通信协议设计、网关仪表与计算机软件管理通信协议设计。
1.1 网关仪表与现场仪表通信设计
在信息交换的领域里,一对一的数据的通信的方式已经远远不能够满足人们日常通信的需求,多机的通信方式已经成为通信控制领域的主要通信的形式。单片机的多机通信就是指由至少两个单片机或者两个以上的单片机组成的网络结构,这样就能通过串行通信方式共同完成对某一个过程的最终的控制,单片机多机通信的种类也比较多[1]。
此次环境温湿度监视系统中所有现场仪表都连接在485总线上,所以网关与现场仪表之间的通信属于多机通信。本设计选用的是主从式多机型的通信方式,它是一种典型的分布式多机通信方式,这种通信方式接口比较简单,使用起来会比较灵活。
(1)多机通信基本原理
多机通信能够顺利进行,主要时主机和从机能够正确的设定与判断多机通信的控制位SM2和发送或接收数据的第九位。如果是主机给从机发送数据,按照其数据的性质来设定TB8,若发送的是地址的时候,设定TB8为1;若发送的是数据的时候,设定TB8为0。如果从机的SM2是1的时候,那么这个从机只接收地址,对数据不作响应。如果SM2是0的时候,这个从机就会接收所有的信息。
(2)主从通信协议设计
就整个网关仪表而言,它既要控制自身的外围,又要向从机发出控制命令,完成一系列的操作。而这些操作当中网关仪表与现场仪表之间通信是至关重要的,制定合理的通信协议也是必不可少的。
每一个用到通信或者数据交换的系统设计,通信协议的设计都是软件设计的前提和关键,它是智能仪表不可缺少的一部分。
1.2 网关仪表与管理软件通信设计
单片机、计算机及别的设备之间进行的信息交换被称之为数据通信,数据通信的方法一般分为并行数据通信与串行数据通信这两种,可根据传输距离来选择该用哪种方式。若是计算机与外围设备之间的数据交换,距离小于30m时,可以采用并行数据通信;而距离大于30m时,则应采用串行数据通信。如果是单片机或PC与测量仪器之间的数据通信,距离小于15m时,可以采用并行数据通信;而距离大于15m时,则应采用串行数据通信。
本次设计中网关仪表与计算机管理软件和现场仪表之间的通信方式都是串行通信,所以此次着重介绍串行通信[2]。
2 无线发射中的管理软件通信运用
本文主要是对无线发射中的管理软件通信的介绍及设计过程,本次网关仪表的设计选用的是STC12c5a60s2系列单片机为核心,在外围电路的共同作用下,通过按键控制把不同从机采集的温湿度信息读取并显示出来。整个系统设计的重心是主从通信协议的设计,也是本文着重介绍的。在做本次设计之前,对多机通信不太熟悉,对RS485通信标准也是几乎完全陌生的,然后在老师的指导下通过查阅文献资料,一步一步地学习了解,为完成毕业设计而努力。
经过长期的发展,无线发射技术已经很成熟了,也逐渐为大家所熟识进而熟练应用于实际生产当中,无线发射有其独特的通信标准,通信一直都是研究比较多的一个话题,也是技术要求比较高的一个研究课题。
了解整个系统的框架,熟悉他的工作原理,了解网关仪表在其中要完成的功能,这是完成设计的首要基础,在了解了这些之后开始确定整个网关仪表所需要的电子元器件,也就是开始设计硬件电路,硬件电路的设计当然是要从画PCB原理图开始,构思整个原理图的布局,因为之前做过课程设计,所以画原理图的部分没什么问题,之后就开始硬件电路的焊接部分了,因为网关仪表模块较少,所以没有做PCB电路板,直接用面包板焊接而成,板子的焊接相对比较简单。接下来就是整个设计比较重要也比较难的部分软件程序设计,包括编写主控程序、子程序以及制定合理的通信协议[3]。
参考文献
[1] 周润景,江思敏.PADS Logic / Layout原理图与电路板设计[M].北京:机械工业出版社,2011:202.
[2] 阎石.数字电子技术基础-3版[M].北京:高等教育出版社,1989: 117.
[3] 谢瑞和.串行技术大全[M].北京:清华大学出版社,2003:51-52.
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