单片机应用技术讲座(16) 第十三讲 串行通信软硬件的实现方法

<正> 随着单片机和微机技术的不断发展,单片机的应用也从独立的单机向网络发展,由PC机和多台单片机构成的多机网络测控系统已成为单片机技术发展的一个方向。在一个大型的应用系统中,通常由单片机完成数据的采集和上传,后台则通过PC机对数据进行分析并处理,复杂的还要建立数据库形成网络,在这样的系统中,单片机系统一般称之为下位机,由PC机、网络设备、数据库服务器组成的后台     

单片机与PC机串行通信的实现方法

<正> 随着单片机和微机技术的不断发展,特别是网络技术在测控领域的广泛应用,由PC机和多台单片机构成的多机网络测控系统已成为单片机技术发展的一个方向。它结合了单片机在实时数据采集和微机对图形处理、显示的优点。同时,Win-dows环境下后台微机在数据库管理上具有明显的优势。二者结合,使得单片机的应用已不仅仅局限于传统意义上的自动监测或控制,而形成了向以网络为核心的分布式多点系统发展的趋势。本文主要介绍PC机与51系列单片机实现通信的一般方法和步骤。     

基于RFID的员工考勤系统设计

系统的硬件电路以51单片机为控制核心,使用FM1702读卡器模块读取刷卡人员的信息并将其传至单片机,通过串口能够将刷卡信息传至上位机。系统的上位机采用客户端/服务器模式,后台数据库使用SQL Server数据库管理软件,通过C#高级编程语言实现了具有通信模块、登录模块、管理模块、考勤功能模块的考勤管理系统软件。结果表明该系统能够实现基本的考勤功能,具有较高的安全可靠性。     

一种基于GPRS的森林防火远程数据传输系统

针对传统的地面巡防、航空巡防等森林防火监测方法实时性差、监测效果不理想等问题,设计了基于GPRS技术的森林防火远程数据传输系统,硬件采用SIM300模块和单片机,由单片机发送指令控制GPRS工作,GRPS通过网络与上位机进行通信,并将数据上传给上位机.上位机以C++ Builder为开发环境,采用Microsoft SQL Server 2000作为系统的数据库,用C++Builder连接数据库,并实现数据的存储、显示和查询.实验结果表明,该系统能够实时监测森林各项信息数据,能够在很大程度上预防森林火灾的发生.     

基于Modbus的EPS应急电源监控系统的研究

介绍基于Modbus协议的主从分布式EPS应急电源监控系统。系统采用一台PC作为上位机,下位机由若干台P89C51单片机担任,上位机向串口读写数据,通过485总线将控制信息送到现场的每台EPS设备,监控网络上任何一台EPS设备。通过Modbus协议,控制器相互之间、控制器经由网络和其他设备之间实现通信,以及实现计算机与应急能源设备之间的通信软件。同时为保证系统的可靠性,提出了系统抗干扰解决办法。     

高精度井下存储式压力计的设计

为测量油田井下的压力数据,设计了一种以PIC16F877单片机为核心的高精度井下存储式压力计。在设计中,采用两次采样A/D转换技术和I2C总线技术分别实现了测量结果的高准确度和大容量外部数据存储器;利用串口通信技术,实现了上位机和单片机之间的通信。     

数字化无缆连续测斜系统的设计

介绍一种无缆连续测斜系统的设计,测斜仪采用PIC单片机作为下位机测量控制器,测量数据通过串行通信口送到上位机。上位机采用Access数据库存储系统数据,通过ADO技术访问数据库,以实现测量图表的绘制。最后,通过设计检测实验验证了系统的性能,并给出了实验结果。     

网络型停车场控制系统硬件电路设计与实现

设计的网络型机动车停车场控制管理系统是以单片机为执行核心,以计算机软件为管理核心,提出一种监控自动化、信息管理自动化网络解决方案.通过计算机网络技术和RS 485工业总线的应用,车场规模可以无限制扩展.在门禁控制机中加入信息存储电路,有效地避免了通信堵塞现象,同时信息存电路又可作为临时的上位机热备份机,即使上位机短时间失效停机,系统的监控运作依然正常.这样的小冗余度设计实现了上下位机互补、软硬件互补的运行,保证了系统稳定无差错运行.     

基于ARM及GPRS的火车轴温检测系统设计

随着网络和通信技术的发展,嵌入式系统现已进入高速发展阶段,并在社会各个领域得到了广泛的应用。现介绍了一种以ARM作为开发平台的火车轴温检测系统,取代了传统单片机来实现数据采集、预处理和通信功能,并依靠GPRS网络将数据向上位机传送,同时支持远端客户对设备进行远程控制,从而实现对远程设备的监视、控制。     

基于VB的数据实时采集和动态图形显示

利用VB中的MSComm控件实现了上位机(计算机)和下位机(单片机)之间的通信,通过Picture控件和Timer控件的配合使用实现了上位机对下位机数据的实时采集和动态图形显示,数据的动态图形显示为数据分析提供了一个动态、直观的印象,是数据分析的重要一环。文中给出的方法简单、实用,对于许多单片机应用系统有借鉴意义。     

基于LabVIEW和Proteus的单片机数据采集系统设计

为辅助《检测技术与仪表》课程综合实验教学、改善实验教学质量,以单片机数据采集系统为例,提出了基于LabVIEW和Proteus的虚拟数据采集系统设计方法.利用Proteus中的AT89C51单片机作为下位机,实现数据采集、数据显示及向上位机传输数据功能.以LabVIEW软件为平台构建上位机系统,实时采集下位机数据,对采集的数据进行保存和分析处理,按需要回放存储数据.利用Virtual Serial Port Driver 6.0虚拟的一对串口实现上位机与下位机之间的通信.实验结果表明,设计的虚拟数据采集系统与实际系统实验结果一致.     

基于VB6.0的港口运料系统设计

针对港口货船的焦炭称量问题,设计基于Visual Basic6.0的港口运料系统。上位机通过RS 232串口发出控制命令,控制下位机（散料秤）称量货物,再把数据实时返回到上位机,实现上位机和下位机的实时通信和上位机对下位机的控制。为了使得系统在工业控制应用中的功能更加完善,上位机还具备访问数据库、实时更新数据库以及打印报表等功能。     

一种基于PLC技术的远程电量监测系统的设计

基于传统电量监测模式的缺陷,本文设计了一套以S7-200SMART PLC为主站控制核心,以EPC-9033智能监测模块为从站的新型电量检测系统。本系统主/从站之间利用Modbus协议组成通信网络,实现了多模块之间的轮询通信。而控制器与PC机之间采用工业以太网通信,优化了通信方式。上位机利用西门子公司的Win CC组态软件编写制作了优良的人机交互界面。本系统是综合了现代计算机技术、自动控制技术、通信技术以及Win CC用户系统技术发展起来的一种通用的电量监测系统。     

以单片机为基础多机通信系统的设计对策分析

在信息时代高速发展的背景下,我国科学技术水平逐渐发展起来,单片机凭借自身的技术优点,在通信领域有着非常重要的地位。目前来看,将单片机技术与多机通信系统融合发展,能够使通信数据传播具有更高的安全性以及稳定性,在一定程度上,促进我国通信领域的发展。但是,由于我国多机通信系统的起步较晚,在实际运行中存在一定的弊端,为了促进其发展,基于单片机技术完善多机通信系统的设计是非常必要的。基于此,文章将以单片机以及多机通信系统的介绍为切入点,探究单片机技术对多机通信系统的设计控制,并对多机通信系统的功能进行测试。     

基于AT89C51单片机的RS232串行数据截取器设计

为了实现对RS 232串行通信数据的截取,给出了基于AT89C51单片机的设计方案。系统利用GM8123芯片将单片机的1个串口扩展成为3个串口,采用MAX232芯片实现RS 232电平与TTL电平之间的相互转换,单片机通过串行口截取通信数据并对数据进行处理,处理后的数据再通过串行口发送到上位机进行显示。该系统具有两种工作模式,模式1实现对通信数据的实时截取,模式2是采用存储转发原理,截取器可以脱离上位机而工作。     

基于GMS97C2051的串行多路温度数据采集系统的设计

介绍了一种以GMS97C2051单片机为核心、利用新型集成化智能温度数字传感器DS1621实现的多路温度数据采集系统,利用MAX3232完成电平转换并将采集到的数据通过串行接口传送给上位机,在上位机中实现显示、控制等功能.叙述了DS1621的特性及工作方式,给出了硬件电路原理和软件流程,以及系统与上位机通信程序源代码.该系统实现了现场多点温度数据的采集,明显提高了检测可靠性和检测效率.现场实验证明该系统在测试过程中工作稳定,满足设计要求.     

基于单片机技术的数据采集系统的设计

介绍了基于单片机技术的数据采集系统的硬件设计和软件设计.该系统以AT89C51单片机为核心,TLC2543作为A/D转换器, 通过RS232通信接口,实现单片机与PC机间的采集数据的传输.该系统分为数据采集传输和数据显示两大模块,数据采集通过单片机控制TLC2543芯片实现A/D转换,并通过RS232实现单片机和PC机间采集数据的传输.数据显示模块,通过在Visual Basic开发环境下,运用VB提供的通信控件MSCOMM来实现上位机对采集数据的收集和显示.     

矿井高压电缆接头状态的无线网络监测系统

针对矿井高压电缆接头爆炸事故频发及在线监控技术具有局限性的问题,提出了一种基于ZigBee技术的矿井高压电缆接头状态的无线网络监测系统.通过构建网状拓扑结构、设置网络节点和无线自组网完成通信网络建设,通过X-CTU和ZigBee Operator应用软件实现整个网络的控制和配置,再结合基于单片机的下位机电流、温度和湿度数据采集以及PC机的上位机数据分析处理.模拟实验证明,该系统实用有效,可靠性好.     

CAN总线的PLC通信网络的研究

随着计算机技术、通信技术、网络技术以及控制技术的发展,现场总线技术和可编程逻辑控制器(PLC)通信技术也在逐步成熟,并在工业生产中具有重要的作用。现场总线技术是一种新型的技术,也称为是多点通信、数字化、开放式的底层控制网络,它主要应用于测量控制设备之间的双向串行多节点的数字通信系统以及工业生产现场。这里提出了一种基于控制器局域网(CAN)总线的PLC网络通信方案。该方案通过给上位机PC和每台PLC各自配置一个RS232-CAN网关,使上位机PC和PLC拥有CAN总线通信的能力,从而构建基于CAN总线的PLC通信网络。     

基于AT89C51的数字集成电路测试仪的设计

以单片机AT89C51为核心,通过串口与下位机通信,设计了一种通过电脑操作,单片机控制的数字集成芯片测试仪,该系统能对常用的20种74系列数字集成电路作出准确快速的功能检查。系统主要由控制及测试、上位机通信两部分组成。控制及测试部分以单片机AT89C51为核心组成,上位机通信部分由Vb编写的可视化用户界面和电平转换电路MAX232组成。