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[毕业设计] 利用单片机和pc机串行通信技术的新型测量系统

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发表于 2020-1-8 15:35 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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摘要:利用单片机串行通信技术,结合农机使用的特点,将用传感器测量的数据记录在MCS-8051单片
. N! d1 l# a8 p0 X3 H机上,然后利用串行口及VB6.0实现的单片机和PC机之间的串行通信传输到PC机上并绘制曲线、进行, h; W- a) a0 D: v* g4 }
数据分析,以直观掌握土壤状况及机组的耕作情况。1 E6 P0 {& O6 F+ S6 a
由于土壤的不均质,我们在设计、试验和使
4 k" F; g5 J# u用耕耘机械的时候,往往难以确定其所受阻力,
4 F* R9 d5 [& H对于耕耘机械所受阻力与滑转率、油耗和功率的
" h7 \0 @- e0 n关系也知之甚少,为了解决这个问题,可以利用
# |" I0 C9 K1 N3 p单片机进行数据的测量,实时测出其所受阻力与
; G8 P$ F6 N! C3 f/ [3 h滑转率、油耗和功率,但是单片机的运算功能太
' I4 O1 d0 ]4 n& k/ j差,需借助PC机来进行数据处理,因此利用单片1 {. }5 S, K! J+ a) ~; s
机的串行口与PC机通信,将数据传输到PC机后0 Y( d; ]1 i) x; |" k
分析出它们之间的关系。; |4 H$ h2 c" f) ~8 C% O+ |
1单片机与PC机串行口通信原理& Y# u5 ~+ D  C& G2 y8 k
8051串行口有4种工作方式,可以用SCON
, B' _$ c5 f, T. ?6 {4 `中的SM。和SM,中的值予以设定。方式0是外接
5 o- ~" W2 S6 C. G+ L移位寄存器芯片扩展并行I/O口方式,方式1是
- b7 |2 B$ _6 e/ q8位异步串行通信方式,方式2和方式3都是9
/ L6 j6 o. K6 q5 F  ~; ?位异步通信方式。* j# o1 y$ @3 T" l
PC机内部带有串行通信适配器(异步通信
3 c! T& }( X& c/ @4 Z7 U( x卡,它插在PC机的扩展槽内),其与外界交换信& W+ x; ]; f* P1 U
息的引线接到25芯串行通信插座的RXD和/ t% F2 A% E( B: w$ T
TXD引脚上。
" q" i' J/ H% ?2 R- y. |8051单片机和PC机二者之间的通信由其内
5 l5 Y" `8 W- e5 _! C) G# _2 x部串行口完成。但8051的串行口输入输出的是" }8 l, `* L' F! ?$ ]
TTL电平,而PC机的串行口是按RS -232C标准
) S/ x7 b2 Y0 U5 C  l- ~& i! G0 F设计的,两者电平不搭配,可以采用TCS232芯片/ @) n7 z+ K2 f( J, M3 i
将8051与PC机连接起来解决。TCS232 是专用* `* y, `4 ^# T) N$ v
于进行RS- -232 接口电平转换的芯片,它采用单& ^! t& C* a2 B$ R2 n
- -+5V供电,其内部有两组电压转换电路,- -组, G$ ^; \6 ^4 I3 d' F
把+5V转换为+10V,由引脚2输出,另一组把+5 U$ a* r; T+ Q% ]* a% z
10V转换为-10V,由引脚6输出。
6 u! E" ?. o* Z2 A- M8051单片机和PC机二者之间通信的数据传- p; n0 {: \& B. k! q
送方式一般为异步方式,异步方式首先要约定
+ x, a& E. U! Y* k5 \“字符格式”。8051 的字符格式约定为10位或118 M4 n9 p$ q' d  z) \  q
位二进制代码为- -帧数据。其中每- -位 都有自己$ X6 t! ^& U2 A# ~( M1 r
的定义;其次还要约定波特率,即传送二进制码/ J, U4 R* ]; I& F: ?3 @
的速率;此外还要约定其他方面如:是否采用应
8 S: N" J* _. s. b; p$ S答方式,如何进行校验等等。) t: h) ]+ g% C, Y
在异步方式工作时,如果接受机接收到了一. n& s- `* o" h7 \. X
个起始位,就按波特率依次接收以后的各位数5 b/ x2 C9 U& r
据,直至收到停止位。在数据传输过程中除规定0 C* S; I* s% Y1 a5 T" H
用符号0和1表示二进制数码外,还规定了逻辑/ J' e  N/ i# Y" a! s
0为空号(SPACE),逻辑1为传号(MARK)。异步.; _# ]1 d. F# P/ w; T) H7 |
通信在线路空闲时总处于传号状态。! l# Q. z& r; E& s; f
2系统的结构和硬件的设计与选择
+ N, x4 y& |* h  y1 Y: `# t' Y2.1传感器信号采集与放大电路* Y( R4 b& u! }1 a# J* R6 e3 F. z
在本系统中耕耘机械所受阻力与滑转率、.
3 }$ ^$ X, m: E: _1 |& P油耗和功率等数据是通过各种传感器得出的,0 ]& ^0 J7 B# V4 p9 k, D" Y7 B
因为传感器的信号比较微弱,故除采集电路外8 `$ Y" }& Q$ Y
还需要放大电路和进行标定。这些方面有现成
  Y1 e' J/ |4 P3 Y3 l3 O( {1 X) Q" F模块,不赘述。# d, x0 b& r* t0 k9 z+ e% y
2.2 A/D转换、数据存储及数码显示部分
6 n7 ?- @/ X5 {本系统采用Intel 公司的MCS- 8051单片机,
' d1 ?1 O0 P# O& O3 \8 ~% E$ M内含4KB的ROM,不需要外扩程序存储器,晶振
2 I" w6 Z" v  ]8 d频率采用12MHz,A/D转换器采用ADC0809,A/D2 V1 K8 ^2 e* O; [2 ?
转换后将数据存储于容量为32k的RAM芯片9 F3 y( w! m* e; Z" I& o3 o  x: S
62256中。用8155进行扩展以进行数码显示和键
; ^) C3 O/ Y) l6 L# L) b4 r5 S! E9 J/ m6 z5 i9 ~

  A& Z. R1 q6 ^& l$ X6 ^0 }
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