用單片機(jī)實現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示摘 要:文章介紹了用AT89S8252單片機(jī)的串行接口與智能溫度巡回檢測儀(XJ-08S)通過RS—485總線相互通訊實現(xiàn)熱水溫度遠(yuǎn)程顯示的一種低成本解決方案,內(nèi)容涉及RS—485總線通訊、單片機(jī)驅(qū)動數(shù)碼管顯示、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及鍵盤處理軟硬件設(shè)計等內(nèi)容。關(guān)鍵詞:單片機(jī) RS—485總線 數(shù)碼管顯示 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 鍵盤處理一、前 言目前檢測溫度一般采用熱電偶或熱敏電阻作為傳感器,這種傳感器至儀表之間一般都要用專用的溫度補(bǔ)償導(dǎo)線,而溫度補(bǔ)償導(dǎo)線價格很貴,并且線路太長也會影響測量精度。在實際應(yīng)用中往往需要對較遠(yuǎn)處(1KM左右)的溫度信號進(jìn)行監(jiān)視。現(xiàn)有的解決方案有很多,例如:1、 在現(xiàn)場用智能儀表對溫度信號進(jìn)行測量,用計算機(jī)作上位機(jī)與智能儀表進(jìn)行通訊來實現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測(采用這種方案要增加計算機(jī)設(shè)備及相關(guān)計算機(jī)軟件)。2、 NCU+DDC實現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測。用兩個DDC,一個安裝在現(xiàn)場測量溫度,另一個安裝在監(jiān)視地,兩個DDC通過NCU進(jìn)行通訊從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測。但以上方案都存在成本高的問題,有沒有低成本的解決方案呢?其實,在單片機(jī)應(yīng)用日益廣泛的今天,完全可以用單片機(jī)以極低的成本來實現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)測。二、問題的提出我單位管理的鍋爐房同時給兩棟建筑物內(nèi)的兩家酒店供應(yīng)蒸汽,由安裝在兩棟建筑物地下室的熱交換器進(jìn)行熱交換后產(chǎn)生熱水送給客房。從鍋爐房至兩個熱交換站的距離分別約600米,值班人員要不停地奔波于兩個熱交換站與鍋爐房之間進(jìn)行設(shè)備巡視,檢查熱水溫度是否控制在規(guī)定的范圍,這樣不僅增加了值班人員的勞動強(qiáng)度,同時也使鍋爐房經(jīng)常無人(因每班1人值班)。如果能在鍋爐房顯示兩個熱交換站內(nèi)各熱交換器的熱水溫度,則值班人員僅在熱水溫度異常時才需到各熱交換站檢查設(shè)備,這樣便可解決上述問題。我公司曾就此問題找專業(yè)公司作過方案,其報價在人民幣10萬元左右,后因種種原因該項目未實施。經(jīng)過分析,本人發(fā)現(xiàn)可以用單片機(jī)+智能儀表以低成本實現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示,并且經(jīng)過實驗取得了成功,現(xiàn)將設(shè)計方案簡述如下:三、控制要求及解決方案選擇 1、 兩個熱交換站分高低區(qū)共安裝有8個熱交換器,正常水溫在45oC至65oC之間;兩個熱交換站與鍋爐房的距離分別為500米和600米左右。2、 要求在鍋爐房能以巡回及定點兩種方式顯示8個熱交換器的熱水溫度,巡回方式以3秒為周期輪流更新及顯示各熱交換器熱水溫度。定點方式時每按上鍵或下鍵一次則顯示上或下一個熱交換器熱水溫度,每3秒自動更新數(shù)據(jù)一次。3、 根據(jù)控制要求選擇單片機(jī)+智能儀表的解決方案:用帶通訊接口的智能儀表安裝在現(xiàn)場測量溫度,設(shè)計制作一個單片機(jī)裝置完成與智能儀表的通訊及數(shù)據(jù)顯示。四、通訊協(xié)議、智能儀表選擇及其參數(shù)介紹因熱水溫度信號變化較慢,因而對通信的速度要求不高,對于這種低速率遠(yuǎn)距離的通訊選用RS-485總線適宜。RS-485是EIA(美國電子工業(yè)聯(lián)合會)在1983年公布的新的平衡傳輸標(biāo)準(zhǔn),是工業(yè)界使用最為廣泛的雙向、平衡傳輸線標(biāo)準(zhǔn)接口,它以半雙工方式通信,支持多點連接,傳統(tǒng)驅(qū)動器允許創(chuàng)建多達(dá)32個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò),且其具有傳輸距離遠(yuǎn)(最大傳輸距離為1200M),傳輸速度快(1200M時為100KBPS)等優(yōu)點。其連接方法如下圖所示。
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1. RS-232-C 詳解 22. 串口通信基本接線方法 123. 串口通訊的概念及接口電路 134. 有關(guān)RS232和RS485接口的問答 145. 同步通信方式 166. 通信協(xié)議197. 實戰(zhàn)串行通訊258. 全雙工和半雙工方式 339. 淺析PC 機(jī)串口通訊流控制 3410. 奇偶校驗 3511. 開發(fā)通信軟件的技術(shù)與技巧 3612. 接口技術(shù)的基本知識 4113. 一個單片機(jī)串行數(shù)據(jù)采集/傳輸模塊的設(shè)計 4414. 單工、半雙工和全雙工的定義 4815. 從RS232 端口獲得電源4916. 串行同步通信的應(yīng)用5017. 串行通信波特率的一種自動檢測方法5318. RS-232、RS-422 與RS-485 標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用5619. 串口泵 6串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過使用和發(fā)展,目前已經(jīng)有幾種。但都是在RS-232標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過改進(jìn)而形成的。所以,以RS-232C為主來討論。RS-323C 標(biāo)準(zhǔn)是美國EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會)與BELL等公司一起開發(fā)的1969 年公布的通信協(xié)議。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在0~20000b/s 范圍內(nèi)的通信。這個標(biāo)準(zhǔn)對串行通信接口的有關(guān)問題,如信號線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。由于通行設(shè)備廠商都生產(chǎn)與RS-232C制式兼容的通信設(shè)備,因此,它作為一種標(biāo)準(zhǔn),目前已在微機(jī)通信接口中廣泛采用。在討論RS-232C 接口標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容之前,先說明兩點:首先,RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)最初是遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE(Data Terminal Equipment)與數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE(Data Communication Equipment)而制定的。因此這個標(biāo)準(zhǔn)的制定,并未考慮計算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用要求。但目前它又廣泛地被借來用于計算機(jī)(更準(zhǔn)確的說,是計算機(jī)接口)與終端或外設(shè)之間的近端連接標(biāo)準(zhǔn)。顯然,這個標(biāo)準(zhǔn)的有些規(guī)定及和計算機(jī)系統(tǒng)是不一致的,甚至是相矛盾的。有了對這種背景的了解,我們對RS-232C標(biāo)準(zhǔn)與計算機(jī)不兼容的地方就不難理解了。其次,RS-232C 標(biāo)準(zhǔn)中所提到的“發(fā)送”和“接收”,都是站在DTE 立場上,而不是站在DCE 的立場來定義的。由于在計算機(jī)系統(tǒng)中,往往是CPU 和I/O設(shè)備之間傳送信息,兩者都是DTE,因此雙方都能發(fā)送和接收。
上傳時間: 2013-11-21
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RS-232-C 是PC 機(jī)常用的串行接口,由于信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL 電路連接。本產(chǎn)品(轉(zhuǎn)接器),可以實現(xiàn)任意電平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的無源電平轉(zhuǎn)接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口?采用RS-232-C 接口有何特點?傳輸電纜長度如何考慮?答: 計算機(jī)與計算機(jī)或計算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低,特別是在遠(yuǎn)程傳輸時,避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。 在串行通訊時,要求通訊雙方都采用一個標(biāo)準(zhǔn)接口,使不同 的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)行通訊。 RS-232-C接口(又稱 EIA RS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個25 個腳的 DB25 連接器,對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定,還對各種信號的電平加以規(guī)定。(1) 接口的信號內(nèi)容實際上RS-232-C 的25 條引線中有許多是很少使用的,在計算機(jī)與終端通訊中一般只使用3-9 條引線。(2) 接口的電氣特性 在RS-232-C 中任何一條信號線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即:邏輯“1”,-5— -15V;邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識別低至+3V 的信號作為邏輯“0”,高到-3V的信號 作為邏輯“1”(3) 接口的物理結(jié)構(gòu) RS-232-C 接口連接器一般使用型號為DB-25 的25 芯插頭座,通常插頭在DCE 端,插座在DTE端. 一些設(shè)備與PC 機(jī)連接的RS-232-C 接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號地”。所以采用DB-9 的9 芯插頭座,傳輸線采用屏蔽雙絞線。(4) 傳輸電纜長度由RS-232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于4%的情況下,傳輸電纜長度應(yīng)為50 英尺,其實這個4%的碼元畸變是很保守的,在實際應(yīng)用中,約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的,所以實際使用中最大距離會遠(yuǎn)超過50 英尺,美國DEC 公司曾規(guī)定允許碼元畸變?yōu)?0%而得出附表2 的實驗結(jié)果。其中1 號電纜為屏蔽電纜,型號為DECP.NO.9107723 內(nèi)有三對雙絞線,每對由22# AWG 組成,其外覆以屏蔽網(wǎng)。2 號電纜為不帶屏蔽的電纜。 2. 什么是RS-485 接口?它比RS-232-C 接口相比有何特點?答: 由于RS-232-C 接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早,難免有不足之處,主要有以下四點:(1) 接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因為與TTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL 電路連接。(2) 傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為20Kbps。(3) 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式, 這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。(4) 傳輸距離有限,最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50 英尺,實際上也只能 用在50 米左右。針對RS-232-C 的不足,于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn),RS-485 就是其中之一,它具有以下特點:1. RS-485 的電氣特性:邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2—6) V 表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2—6)V 表示。接口信號電平比RS-232-C 降低了,就不易損壞接口電路的芯片, 且該電平與TTL 電平兼容,可方便與TTL 電路連接。2. RS-485 的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強(qiáng),即抗噪聲干擾性好。4. RS-485 接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000 英尺,實際上可達(dá) 3000 米,另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1 個收發(fā)器, 即單站能力。而RS-485 接口在總線上是允許連接多達(dá)128 個收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因RS-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。 因為RS485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò),一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485 接口連接器采用DB-9 的9 芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB-9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485 采用DB-9(針)。3. 采用RS485 接口時,傳輸電纜的長度如何考慮?答: 在使用RS485 接口時,對于特定的傳輸線經(jīng),從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允許的最大電纜長度是數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù),這個 長度數(shù)據(jù)主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長度與信號速率的關(guān)系曲線是使用24AWG 銅芯雙絞電話電纜(線 徑為0.51mm),線間旁路電容為52.5PF/M,終端負(fù)載電阻為100 歐 時所得出。(曲線引自GB11014-89 附錄A)。由圖中可知,當(dāng)數(shù)據(jù)信 號速率降低到90Kbit/S 以下時,假定最大允許的信號損失為6dBV 時, 則電纜長度被限制在1200M。實際上,圖中的曲線是很保守的,在實 用時是完全可以取得比它大的電纜長度。 當(dāng)使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例 如:當(dāng)數(shù)據(jù)信號速率為600Kbit/S 時,采用24AWG 電纜,由圖可知最 大電纜長度是200m,若采用19AWG 電纜(線徑為0。91mm)則電纜長 度將可以大于200m; 若采用28AWG 電纜(線徑為0。32mm)則電纜 長度只能小于200m。
上傳時間: 2013-10-11
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ADI公司多功能電表資料
上傳時間: 2013-12-08
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TI公司推出的CCS3.3開發(fā)環(huán)境中文入門指導(dǎo)書
標(biāo)簽: CCS 3.3 TI公司 開發(fā)環(huán)境
上傳時間: 2013-10-20
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altera公司的產(chǎn)品
標(biāo)簽: product-catalog altera
上傳時間: 2013-10-19
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本文是關(guān)于Altera公司SoC FPGA 的用戶手冊(英文版) 。文中主要介紹了什么是SoC FPGA、SoC FPGA相關(guān)知識介紹、為什么要使用SoC FPGA以及SoC FPGA都應(yīng)用到哪些方面。
上傳時間: 2013-10-14
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Altera公司SoC FPGA產(chǎn)品簡介高級信息摘要(英文資料) 圖 硬件處理系統(tǒng)
標(biāo)簽: Altera FPGA SoC 產(chǎn)品簡介
上傳時間: 2014-12-28
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本資料是關(guān)于Altera公司基本器件的主要介紹(主要特性、優(yōu)勢、適用配置器件、型號、引腳、下載電纜、軟件等) 目 錄 1、 MAX7000系列器件 2、 MAX3000A系列器件 3、 MAX II 系列器件 4、 Cyclone系列器件 5、 Cyclone II系列器件 6、 Stratix系列器件 7、 Stratix GX系列器件 8、 Stratix II系列器件 9、 HardCopy II結(jié)構(gòu)化ASIC 10、其它系列器件 11、配置器件 12、下載電纜 13、開發(fā)軟件 14、IP CORE 15、Nios II嵌入式處理器 16、ALTERA開發(fā)板 17、ALTERA電源選擇
上傳時間: 2013-10-16
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本資料是關(guān)于Altera公司 Stratix V GX FPGA開發(fā)板電路圖的資料。資料包括開發(fā)板原理圖、PCB圖。
標(biāo)簽: Stratix Altera FPGA GX
上傳時間: 2014-01-22
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