基于rs485通信的主從式激光器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【文獻(xiàn)綜述】

1、1畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述電氣工程與自動(dòng)化電氣工程與自動(dòng)化基于基于RS485RS485通信的主從式激光器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通信的主從式激光器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要：摘要：為了對(duì)激光器在工作過程中的各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)地將信號(hào)從下位機(jī)傳送到上位機(jī)，本課題將設(shè)計(jì)了一種基于Windows平臺(tái)的單一終端PC（上位機(jī)）與多個(gè)單片機(jī)（下位機(jī)）組成的主從式激光器網(wǎng)絡(luò)測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)PC對(duì)多個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的交互式通信和控制的功能。串行通信是多機(jī)通信的

2、最佳選擇，本設(shè)計(jì)綜合考慮傳輸距離、下位機(jī)數(shù)量等因素的限制，選擇RS485差分總線方式。本系統(tǒng)將通過串口通信，實(shí)時(shí)監(jiān)控激光器的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，具有價(jià)格低、功能強(qiáng)、抗干擾能力好、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：單片機(jī)，RS485差分總線，多機(jī)通信，主從式結(jié)構(gòu)1.背景與意義背景與意義單片機(jī)以其優(yōu)良的性價(jià)比，大量地應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和控制領(lǐng)域，而PC機(jī)則因?yàn)樨S富的軟、硬件資源，被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中；在通信領(lǐng)域里，一對(duì)一的通信方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿

3、足人們?cè)O(shè)計(jì)的需要，多機(jī)通信已經(jīng)成為通信控制領(lǐng)域的主流通信形式。隨著單片機(jī)和微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，由PC機(jī)和多臺(tái)單片機(jī)構(gòu)成的多機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)已成為單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。它結(jié)合了單片機(jī)在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和微機(jī)對(duì)圖形處理、顯示的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，Windows環(huán)境下后臺(tái)微機(jī)在數(shù)據(jù)庫管理上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。二者結(jié)合，使得單片機(jī)的應(yīng)用已不僅僅局限于傳統(tǒng)意義上的自動(dòng)監(jiān)測(cè)或控制，而形成了向以網(wǎng)絡(luò)為核心的分布式多點(diǎn)系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)?，F(xiàn)在的工業(yè)控制等領(lǐng)域已有這方面的應(yīng)用

4、，例如：為大型糧食倉庫構(gòu)建的主從式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，通過上位機(jī)PC與下位機(jī)單片機(jī)之間的通信，使上位機(jī)發(fā)送命令至下位機(jī)并自動(dòng)采集下位機(jī)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)糧倉的智能控制[2]；另外為實(shí)現(xiàn)鉆井油田中滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)測(cè)控系統(tǒng)從下位機(jī)到PC機(jī)的通信[1]；加油站管理系統(tǒng)[5]等。由此可見，該設(shè)計(jì)具有很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本設(shè)計(jì)將實(shí)現(xiàn)單一PC機(jī)與多個(gè)單片機(jī)間的數(shù)據(jù)通信，具有提取數(shù)據(jù)方便、快捷、實(shí)時(shí)性較好、功能強(qiáng)、抗干擾能力好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合了PC豐富的軟、硬

5、件資源，試想通過進(jìn)一步的研究，系統(tǒng)可運(yùn)用Ether控制結(jié)合LABVIEW虛擬儀器平臺(tái)以及強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理分析能力，構(gòu)成管理功能強(qiáng)大、3圖2為系統(tǒng)的總體框圖，上部為232轉(zhuǎn)485總線的模塊構(gòu)成上位機(jī)部分，下部為RS485總線攜帶的n個(gè)控制對(duì)象（下位機(jī)），上位機(jī)與下位機(jī)之間通過串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)然控制對(duì)象的數(shù)量并不是無限的，其數(shù)量的多少因采用的RS485轉(zhuǎn)換芯片型號(hào)而異，如系統(tǒng)框圖中采用SN75176時(shí)最多可接32個(gè)下位機(jī)，若采用IS

6、O3082轉(zhuǎn)換，則最多可攜帶256個(gè)下位機(jī)，可根據(jù)實(shí)際情況來選擇。PCMAX232SN75HVD3082E(485)主控單片機(jī)（上位機(jī)）#1單片機(jī)（下位機(jī)）SN75HVD3082E(485)#2單片機(jī)（下位機(jī)）SN75HVD3082E(485)SN75HVD3082E(485)#n單片機(jī)（下位機(jī)）...RS485總線#1激光器（laser）#2激光器（laser）#n激光器（laser）......圖2系統(tǒng)總體框圖上下位機(jī)間的通信過程：

7、(1)通信均有上位機(jī)發(fā)起，下位機(jī)不主動(dòng)申請(qǐng)通信；(2)當(dāng)處于輪詢狀態(tài)時(shí)，上位機(jī)依據(jù)下位機(jī)地址，定時(shí)向下位機(jī)發(fā)送呼叫指令。此時(shí)，每臺(tái)下位機(jī)都中斷接受并判斷，地址不相符的下位機(jī)中斷返回，執(zhí)行其他下位機(jī)任務(wù)；反之則把本機(jī)地址及其狀態(tài)作為應(yīng)答信號(hào)發(fā)送給上位機(jī)。上位機(jī)接收到應(yīng)答信號(hào)后，可以作進(jìn)一步的處理。3.發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)基于RS485的主從式網(wǎng)絡(luò)糧倉監(jiān)控系統(tǒng)[2]，完成了自動(dòng)采集糧倉內(nèi)的溫度、濕度值并對(duì)糧倉內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行控制，而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)庫