单片机多机通信网络改进及数据通信容错技术: 对单片机数据通信网络物理结构进行改进,实现多机自主通信. 以单片机串行口为基础,实现数据通信的容错技术.关键词 数据通信; 单片机; 网络结构
上传时间: 2014-12-28
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介绍了基于51单片机的网络连接控制器的软硬件设计方案,主要采用Atmel公司的8 b单片机AT89C51作为核心处理器,采用RealTek公司的RTL8O19AS芯片接入以太网。同时讨论了精简的TCP/IP协议栈的分层次实现,实现了可靠的UDP数据通信。
上传时间: 2013-11-22
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基于单片机PWM控制逆变电源的设计:设计了一种基于AT89C51 控制SA4828 的逆变电源,它采用IGBT 作为功率器件, IR2110 作为IGBT 的驱动芯片,并采用恒 U/F 的控制策略。关键词:单片机 脉宽调制 逆变电源 本论文主要目的是设计一种全数字化三相PWM 逆变电源。三相SPWM 发生器是逆变电源的核心部分,它的性能好坏,直接关系到整个逆变电源的工作状况。鉴于以80C196MC或TMS320LF240 为核心组成的控制电路,能实现电源的全数字化控制,但系统较复杂,软件工作量大,研制周期长。在本设计中,我们选用了AT89C51 控制MITEL 公司的SA4828芯片作为波形发生器。 二、系统结构功率流程:市电输入经输入保护电路滤除噪声后,进行整流、滤波变成直流电压,然后这个直流电压输入到桥式逆变电路。PWM 发生器在单片机的控制下,通过驱动电路对输出脉冲进行调制就可改变输出电压和频率,再经输出变压器隔离后供给负载。主电路中根据磁路集成原理,将变压器和滤波电感集成为一个磁性元件,再在变压器的次级并以适当的电容,组成滤波网络以获得正弦波形输出。整个电路分为五大部分:整流滤波、全桥逆变电路、驱动电路以及将单片机控制PWM 产生器的控制电路和保护电路。另外在输入和输出端还有输入滤波和输出滤波电路。
上传时间: 2013-11-07
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本文介绍一个嵌入了TCP/IP 协议栈的89C52 单片机,通过图像采集模块,采用组播方式,实现了图像采集与网络传输的功能。文中给出了硬件接口电路与软件设计的原理与实现方法。关键词: TCP/IP; RTL8019AS; 图像采集; 组播; 网络摄像头随着网络技术的发展和网络应用的普及,如何充分利用网络资源来实现低成本、高可靠的远程视频监控,已成为一个技术热点。本文介绍一个用单片机与图像采集模块接口,嵌入TCP/IP 协议栈,制作“网络摄像头”的方法。本网络摄像头在一个组播式视频图像监控系统中,只作为组播源向以太网发送视频图像数据;其它监控计算机则作为组播成员接收数据。整个视频图像发送和监控系统在局域网中使用时,监控接收端的PC 机只要加入了组播组,不必知道网络摄像头的IP 地址和MAC 地址,也不需要两者的IP 地址是在同一网段,均可接收到网络摄像头发出的图像数据,使用起来相当方便。
上传时间: 2013-12-18
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计算机部件要具有通用性,适应不同系统与不同用户的需求,设计必须模块化。计算机部件产品(模块)供应出现多元化。模块之间的联接关系要标准化,使模块具有通用性。模块设计必须基于一种大多数厂商认可的模块联接关系,即一种总线标准。总线的标准总线是一类信号线的集合是模块间传输信息的公共通道,通过它,计算机各部件间可进行各种数据和命令的传送。为使不同供应商的产品间能够互换,给用户更多的选择,总线的技术规范要标准化。总线的标准制定要经周密考虑,要有严格的规定。总线标准(技术规范)包括以下几部分:机械结构规范:模块尺寸、总线插头、总线接插件以及按装尺寸均有统一规定。功能规范:总线每条信号线(引脚的名称)、功能以及工作过程要有统一规定。电气规范:总线每条信号线的有效电平、动态转换时间、负载能力等。总线的发展情况S-100总线:产生于1975年,第一个标准化总线,为微计算机技术发展起到了推动作用。IBM-PC个人计算机采用总线结构(Industry Standard Architecture, ISA)并成为工业化的标准。先后出现8位ISA总线、16位ISA总线以及后来兼容厂商推出的EISA(Extended ISA)32位ISA总线。为了适应微处理器性能的提高及I/O模块更高吞吐率的要求,出现了VL-Bus(VESA Local Bus)和PCI(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线。适合小型化要求的PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)总线,用于笔记本计算机的功能扩展。总线的指标计算机主机性能迅速提高,各功能模块性能也要相应提高,这对总线性能提出更高的要求。总线主要技术指标有几方面:总线宽度:一次操作可以传输的数据位数,如S100为8位,ISA为16位,EISA为32位,PCI-2可达64位。总线宽度不会超过微处理器外部数据总线的宽度。总数工作频率:总线信号中有一个CLK时钟,CLK越高每秒钟传输的数据量越大。ISA、EISA为8MHz,PCI为33.3MHz, PCI-2可达达66.6MHz。单个数据传输周期:不同的传输方式,每个数据传输所用CLK周期数不同。ISA要2个,PCI用1个CLK周期。这决定总线最高数据传输率。5. 总线的分类与层次系统总线:是微处理器芯片对外引线信号的延伸或映射,是微处理器与片外存储器及I/0接口传输信息的通路。系统总线信号按功能可分为三类:地址总线(Where):指出数据的来源与去向。地址总线的位数决定了存储空间的大小。系统总线:数据总线(What)提供模块间传输数据的路径,数据总线的位数决定微处理器结构的复杂度及总体性能。控制总线(When):提供系统操作所必需的控制信号,对操作过程进行控制与定时。扩充总线:亦称设备总线,用于系统I/O扩充。与系统总线工作频率不同,经接口电路对系统总统信号缓冲、变换、隔离,进行不同层次的操作(ISA、EISA、MCA)局部总线:扩充总线不能满足高性能设备(图形、视频、网络)接口的要求,在系统总线与扩充总线之间插入一层总线。由于它经桥接器与系统总线直接相连,因此称之为局部总线(PCI)。
上传时间: 2013-11-09
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串行通信的特点串行通信是主机与外设交换信息的一种方式。串行通信中字节数据经一条传输线按位串行发送与串行接收。串行通信节省通信线路,可远距离传送,成本低,广泛应用在通信及计算机网络系统中。串行通信中,数据传输速率低,控制较复杂。光纤技术的出现与发展,为串行通信开辟了美好前景。串行通信的术语全双工、半双工、单工全双工: 通信双方均有发送器和接收器,经两条独立的传输线相连, 双方可同时接收与发送。 全双工、半双工、单工半双工:通信双方均有发送器和接收器,经一条传输线相连, 在某一时刻双方只能一个方向传输信息,线路切换后可改变传输方向。 全双工、半双工、单工单工:通信一方为发送器,另一方为接收器,一条传输线相连, 进行单向传输。同步与异步通信方式同步方式:通信双方用统一时钟控制通信过程, 信息传输组成数据包(数据帧)。每 帧头尾是控制代码,中间是数据块, 可有数百字节。不同的同步传输协 议有不同的数据帧格式。
上传时间: 2013-11-19
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基于多点网络的水厂自动监控系统设计Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works刘 美 俊(湖南工程学院,湘潭411101)摘要针对水厂工作水泵多、现场离控制站距离远的特点,提出了一种基于MPI多点网络的自动监控系统的设计方法,分析了系统的工作原理,介绍了系统中数据的采集与处理、主站与从站的通信原理以及系统软件的设计。由于这种系统的主、从站PLC之间采用MPI网络通信,具有运行可靠、性能价格比高的特点,所以适用于中小规模水厂的分布式监控场合。关键词多点网络主站从站监控系统Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ,manyp umpsin o perationa ndth ep umps, farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is, suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem 自来 水 厂 的自动控制系统一般分为两大部分,一对组态硬件要求较高,投资较大。相对而言,MPI网是水源地深水泵的工作控制,一是水厂区变频恒压供络速度可达187.5 M bps,通过一级中继器传输距离可水控制,两部分的实际距离通常都比较远。某厂水源达Ikm 。根据水厂的具体情况,确定以MPI方式组地有3台深井泵给水厂区的蓄水池供水。水厂区的成网络,主站PLC为S7-300系列的CPU3121FM,从任务是对水池的水进行消毒处理后,通过加压泵向管站为S7-200系列的CPU222。这样既满足了系统要路恒压供水。选用Siemens公司的S7系列可编程控求,又相对于Profibus网络节省了三分之一的成本,制器(PLC)和上位机组成实时数据采集和监控系统, 这种分布式监控系统具有较高的性能价格比。系统对深水泵进行远程控制,对供水泵采用变频器进行恒中PLC的物理层采用RS - 485接口,网络延伸选用压控制以保证整个水厂的电机设备安全、可靠地运带防雷保护的中继器,使系统的安全运行得到了保行。证。MPI网络的拓扑结构如图1所示。1 多点网络(NWI)监控系统的组成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多点网络与Profibus现场总线网络两种组网方式。Profibus现场总线的应用目前较为普遍,通用性较好,它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA组成。Profibus - DP型用于分散外设间的数据传输,传输速率为9.6kbps一12Mbps,主要用于现场控制器与分散1/0之间的通信,可满足交直流调速系统快速响应的时间要求,特别适合于加工自动化领域的应用;Profibus - FMS主要解决车间级通信问题,完成中等传输速度的循环或非循环数据交换任务,适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理层和数据链路层,适用于过程自动化的总线类型。
上传时间: 2013-10-09
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如同今天的许多通用单片机(MCU)已经把USB、CAN和以太网作为标准外设集成在芯片内部一样,越来越多的无线网络芯片和无线网络解决方案也在向集成SoC 方向发展,比如第一代产品,Nordic公司nRF905,Chipcon公司cc1010 他们集成了8051兼容的单片机.这些无线单片机适合一般的点对点和点对多点的私有网络应用,如单一产品的遥控器和抄表装置等。无线通讯技术给智能装置的互连互通提供了便捷的途径,工业无线网络作为面向工业和家庭自动化的网络技术也正在向着智能,标准和节能方向发展。 目前在工业控制和消费电子领域使用的无线网络技术有ZigBee、无线局域网(Wi-Fi)、蓝牙(Blutooth)、GPRS通用分组无线业务、 ISM、IrDA等, 未来还能有3G、超宽频(UWB)、无线USB、Wimax等。 当然还有大量的私有和专用无线网络在工业控制和消费电子装置中使用,其中ZigBee、GPRS是在目前在国内工业控制中讨论和使用比较多的两种,蓝牙和无线局域网是在消费电子产品如手机、耳机、打印机、照相机和家庭中小企业网络中广泛使用的无线协议(个别工业产品也有应用,如无线视频监控和汽车音响系统),当然私有无线网络技术和产品在工业也有很多的应用。 ZigBee是一个低功耗、短距离和低速的无线网络技术,工作在2.4GHz国际免执照的频率,在IEEE标准上它和无线局域网、蓝牙同属802家族中的无线个人区域网络, ZigBee是有两部分组成,物理和链路层符合IEEE802.15.4, 网络和应用层符合ZigBee联盟的规范。ZigBee联盟是在2002年成立的非盈利组织,有包括TI、霍尼威尔、华为在内两百多家成员, ZigBee联盟致力推广兼容802.15.4和ZigBee协议的平台, 制定网络层和应用架构的公共规范,希望在楼宇自动化、居家控制、家用电器、工业自动控制和电脑外设等多方面普及ZigBee标准。 GPRS是在现有的GSM 网络发展出来的分组数据承载业务,它工作在标准的GSM频率,由于是一个分组交换系统,它适合工业上的突发,少量的数据传输,还因为GSM网络覆盖广泛,永远在线的特点,GPRS特点适合工业控制中的远程监控和测量系统。在工业控制应用中GPRS 芯片一般是以无线数传模块形式出现的,它通过RS232全双工接口和单片机连接,软件上这些模块都内置了GPRS,PPP和TCP/IP协议,单片机侧通过AT指令集向模块发出测试,连接和数据收发指令,GPRS模块通过中国移动cmnet进入互联网和其他终端或者服务器通讯。目前市场常见的模块有西门子G24TC45、TC35i,飞思卡尔G24,索爱GR47/48, 还有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模块WMP50/100。GPRS模块有区分自带TCP/IP协议和不带协议两种,一般来讲,如果是单片机侧有嵌入式操作系统和TCP/IP协议支持的话或者应用的要求只是收发短信和语音功能的话,可以选择不带协议的模块。 先进的SoC技术正在无线应用领域发挥重要的作用。德州仪器收购了Chipcon公司以后发布的CC2430 是市场上首款SoC的ZigBee单片机, 见图1,它把协议栈z-stack集成在芯片内部的闪存里面, 具有稳定可靠的CC2420收发器,增强性的8051内核,8KRAM,外设有I/O 口,ADC,SPI,UART 和AES128 安全协处理器,三个版本分别是32/64/128K的闪存,以128K为例,扣除基本z-stack协议还有3/4的空间留给应用代码,即使完整的ZigBee协议,还有近1/2的空间留给应用代码,这样的无线单片机除了处理通讯协议外,还可以完成一些监控和显示任务。这样无线单片机都支持通过SPI或者UART与通用单片机或者嵌入式CPU结合。 2008年4月发表CC2480新一代单片ZibBee认证处理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗单片机结合的例子。图1 CC2430应用电路 工业控制领域的另一个芯片巨头——飞思卡尔的单片ZigBee处理器MC1321X的方案也非常类似,集成了HC08单片机核心, 16/32/64K 闪存,外设有GPIO, I2C和ADC, 软件是Beestack 协议,只是最多4K RAM 对于更多的任务显得小了些。但是凭借32位单片机Coldfire和系统软件方面经验和优势, 飞思卡尔在满足用户应用的弹性需求方面作的更有特色,它率先能够提供从低-中-高各个层面的解决方案,见图2。
上传时间: 2013-11-02
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自制89C51单片机实验电路板 学习单片机离不开实验,以往单片机的实验往往依赖于仿真机和单片机学习系统,价格昂贵,初学者很难配备。近年来,随着FLASH型单片机的广泛应用,采用软件模拟加写片验证成为一种经济实用的实验方法,以AT89C51单片机为例,其价格不足¥10RMB,而擦、写次数可以有1000次,一块芯片即可做上千次的实验。目前,流行的单片机开发软件Keil可以免费获得用于学习的EVAL版;编程器价格并不昂贵,专门用于写89C51类芯片的编程器价格更低廉(不足百元),而且编程器也是以后开发单片机所必备的工具;相比之下,用于实验的电路板制作比较麻烦,用万用板搭接,只能做些很简单的电路,稍复杂的电路一般要用到双面板,而业余条件下是很难自制双面板的,而且实验电路板主要是用于学习,学完了,也就没有什么使用价值了,所以很多人希望能够廉价地获得。作者在多年单片机教学(包括从事网络教学)的基础上,开发了一块有较多功能但使用单面板的单片机实验板,适于业余爱好者自制。这块实验板采用89C51为主芯片,板上安装了5位数码管,8个发光二极管,四个按钮开关,一个简单的音响电路,一个用于计数实验的振荡器,At24CXXX类芯片插座,X5045芯片插座,RS232串行接口等。使用这块实验板可以进行流水灯、人机界面程序设计、音响、中断、计数器等基本编程练习,还可以学习I2C接口芯片使用、SPI接口芯片使用、与PC机进行串行通讯等目前较为流行的技术。图1是该实验板的电路原理图,从图中可以看出,该实验板由若干块集成电路和一些阻容元件等组成,下面我们就分别介绍。1、发光二极管接口主芯片(U1)的P1端口接了8个发光二极管,这些发光二极管的负极接到P1端口各引脚,而正极则通过一个排电阻(标号为JP4,阻值为470殴)接到正电源端,这样,这些发光二极管亮的条件就U1的P1口相引的引脚为低电平,即如果P1口某引脚输出为0,相应的灯亮,如果输出为1,相应的灯灭。例:MOV P1,#0FH该行程序将使发光二极管L1-L4熄灭,而L5-L8点亮。2、数码管接口U1的P0口和P2口的部份引脚构成了5位LED数码管驱动电路,这里LED数码管采用了共阳型,共阳型数码管的笔段(即对应abcdefgh)引脚是二极管的负极,所有二极管的正极连在一起,构成公共端,即片选端,对于这种数码管的驱动,要求在片选端提供电流,为此,使用了PNP型三极管作为片选端的驱动,共使用5只三极管,所有三极管的发射极连在一起,接到正电源端,它们的基极则分别连到P2.0⋯P2.4,这样,当P2.0⋯P2.4中某引脚输出是高电平时,三极管不导通,不能给相应位的数码管供电,该位数码管的所有笔段都不亮,反之,如果某引脚是低电平时,三极管导通,可以给相应的数码管供电,该位数码管是否点亮,点亮哪些笔段,取决于这些笔段引脚是高或低电平。从图图1 共阳型数LED显示器.....
上传时间: 2013-11-14
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基于DM365的网络摄像机参考设计
上传时间: 2013-11-11
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