测控网络通信系统及人机交互接口设计 课程设计

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1、测控网络通信系统与人机交互设计接口测控网络通信系统与人机交互设计接口 设计任务书设计任务书 设计题目设计题目 测控网络通信系统及人机交互接口设计 设计目标设计目标 实现测控系统的人机交互接口的硬件电路与软件设计、 实现测控节点的互通信以 及节点与上位机 PC 通信的硬件电路以及软件设计。 设计内容设计内容 1、 实现两个按键输入； 2、 实现 4 位 LED 显示输出； 3、 采用 RS485 协议实现单片机与单片机远距离互通信； 4、 实现单片机与 PC 的串口通信协议转换与通信； 5、 利用按键控制通信进程、利用 LED 显示通信数据。 设计要求 1、 按键的检测与去抖动电路及 C 语言软

2、件编程； 2、 LED 数码管的接口电路设计及 C 语言软件编程； 3、 通信协议转换元件的选择与电路设计； 4、 通信过程的 C 语言编程； 5、 51 单片机系统的时钟与复位部分元器件选择与设计； 6、 按键调度通信过程的程序设计； 7、 通信数据的 LED 显示； 8、 说明书中完整给出方案原理、元器件选择与计算、电路原理图和程序描述。 摘要摘要：针对我国小企业的特点，提出了以 RS-485 总线方式的测控网络，给出 了测控网络的网络结构。PC 主机使用 Visual Basic 软件开发，重点讨论了利用 VB 的 MSComm 通信控件实现 PC 机与多测控节点之间的通信。 关键词关键

3、词：节点；MSComm 控件；VB；RS-485 ： 系统设计的意义系统设计的意义: : 根据我国的具体情况， 各厂商在选择网络结构时通常是按隶属关系确定网络 形式。例如 隶属邮电行业的企业优选电话网，隶属广播电视行业的企业优选有 线电视网络，而电力行业 的企业优选电力配电网。不属于上述行业的企业未经 许可不大可能进入这几种专业网络。在这种情况下一般有两种解决方案：一是借 助与网络公司联盟进入公共网络，二是做自己的现场总线。目前，现场总线技术 虽然取得了很大成绩， 但还是存在一些问题， 主要体现在工程应用方面。 在我国， 大多数企业生产规模还比较小，各种现场总线都把降低成本作为主要追求目标，

4、但据许多已经投入应用的企业反映，实际现场总线的系统开销比传统 RS-485 总 线要大。这里可能有两个问题，一是使用的系统规模太小，从制造商处得到的折 扣少；二是使用的系统多沿用原有布线的习惯，因此无法充分发挥现场总线节省 线缆的优势。又由于现场总线包含许多新的技术内容，中小企业往往因人才方面 的劣势等原因，在调试、运行和维护 方面经常会遇到困难。 基于以上情况，有 必要开发一种结构简单、价格低廉、便于维护的 RS-485 总线网络测 控系统， 网络节点采用 AT89C52 单片机， PC 主机采用 VB 编程， 因 VB 功能强大， 利用 VB 编制的软件系统人机界面友好、操作方便。 1 1

5、 系统组成系统组成: : 在测控系统的实际设计中，首先是系统网络的设计，RS-485 总线方式有结构简 单、工 作可靠、通信速率高(最大 10Mbps)、距离远(不加中继最远可达 1200m) 等诸多优点，在目前的测控网络中得到了广泛的应用。综合考虑施工环境的具体 情况和系统可靠性，我们选择 RS-485 总线方式作为测控系统的网络结构，降低 了系统复杂性，减少了成本。测控节点与主控 PC 机采用 RS-485 总线式网络结 构， 主控PC机的COM 串行通信端口通过RS232/RS-485转换器与RS-485 网 络相连，以半双工方式工作，最大传输距离可达 1200m，波特率在 1200 和

6、 38400b/s 间可设置，RS-485 网络采用一对有补偿的双绞线。测控节点采用 AT89C52 单片机，片中串行口加 MAX487 转换器，连接到 RS-485 网络，以半双工 方式与主控 PC 机通信。PC 机本身并不具备专用的 RS-485 通信口，其对外的两 个串口 COM1、 COM2 都是专门为 RS-232 通信而设置的。 由于 RS-485 与 RS-232 的 工作电平不相同，工作方式与控制机理也有差别，故而想利用现成的 COM1、COM2 串口来实现 RS-485 通信时，PC 机各串口上应有 RS-232/RS-485 转换器。PC 机 的每个串行端口通过串行扩展卡 扩充为8个端口， 每个端口带100 个测控节点， 测控节点的地址为 JD1100，不能重复， PC 机就是靠地址来识别测控节点的。 2 PC 2 PC 主机与节点群之间串行通信的实现主机与节点群之间串行通信的实现 2.1 2.1 利用利用 VB6.0 VB6.0 提供提供 MSComm MSComm 通信控件访问串口通信控件访问串口 通过 VB6.0 中通信控件的