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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
5 T0 E& u2 p. X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
4 x2 N' t2 A C. G2 _数据分析,以直观掌握土壤状况及机组的耕作情况。: m4 M9 Y9 J) _ Q
由于土壤的不均质,我们在设计、试验和使 w. n4 z; _% W: {3 W7 n
用耕耘机械的时候，往往难以确定其所受阻力，
+ ~3 x/ r6 J* `/ ]对于耕耘机械所受阻力与滑转率、油耗和功率的
! m! P$ f6 f/ V2 \6 A3 r+ R0 c关系也知之甚少，为了解决这个问题，可以利用& {% `6 X$ Z/ v7 l8 b4 D
单片机进行数据的测量,实时测出其所受阻力与
% D+ N% o6 K, [4 p滑转率、油耗和功率，但是单片机的运算功能太$ Y( K& v$ B. J( ? b9 k
差，需借助PC机来进行数据处理,因此利用单片) w( e8 H6 N; W9 u; N/ ?
机的串行口与PC机通信,将数据传输到PC机后
7 J. b. @# w! g8 E1 S分析出它们之间的关系。( p2 U( l+ o |- o' H3 U( `
1单片机与PC机串行口通信原理
+ w& M& f- X( B, C: _0 O8051串行口有4种工作方式，可以用SCON. A$ a a) V, A
中的SM。和SM,中的值予以设定。方式0是外接 D) n& S6 V, \; v. }3 R% x4 r4 J
移位寄存器芯片扩展并行I/O口方式，方式1是2 a# Z, v8 S- q& [$ ^ D3 }
8位异步串行通信方式，方式2和方式3都是9' i: Y9 U* F2 X( O
位异步通信方式。7 }6 n/ X' D% l) I6 g
PC机内部带有串行通信适配器(异步通信 m8 ^4 ?/ q; `$ q2 \6 P2 W
卡，它插在PC机的扩展槽内),其与外界交换信
3 J8 |: T% g1 e) W$ v) d- D息的引线接到25芯串行通信插座的RXD和
% V3 ^, a2 e8 _/ VTXD引脚上。
( B$ G( X. @+ z+ f/ `# S: q8051单片机和PC机二者之间的通信由其内
" C! J8 b0 O0 Z部串行口完成。但8051的串行口输入输出的是7 B3 U' L" \$ z" }7 F( q2 v
TTL电平，而PC机的串行口是按RS -232C标准
+ G, d0 m6 ^- r! N设计的，两者电平不搭配,可以采用TCS232芯片8 f* V4 E8 Z" Z! I3 h0 p1 l; ?. C
将8051与PC机连接起来解决。TCS232 是专用2 x8 Q2 b& M" `- Y: r# E
于进行RS- -232 接口电平转换的芯片，它采用单
6 x, t# i S; M% v- -+5V供电,其内部有两组电压转换电路,- -组" {% S M7 p. V6 Y2 @ k% S" S8 e4 z
把+5V转换为+10V，由引脚2输出，另一组把+7 s1 j( C5 k8 G' y3 Z3 f
10V转换为-10V,由引脚6输出。
: `$ Z0 ?& I2 ~ ^6 O; o# M& Y8051单片机和PC机二者之间通信的数据传, E( Q! x: T! ?1 _ r# _
送方式一般为异步方式，异步方式首先要约定
. I: R- U" r$ Q. [' a7 k“字符格式”。8051 的字符格式约定为10位或11
1 C* i8 |; n- k8 |' d3 n3 f8 \1 T位二进制代码为- -帧数据。其中每- -位 都有自己) `! x( n$ n {& E8 j f% {$ g
的定义;其次还要约定波特率,即传送二进制码- O! Q/ @' y d
的速率;此外还要约定其他方面如:是否采用应
6 w' K/ Y# L8 p- K5 I* \答方式,如何进行校验等等。' [' H3 N. x( S, ] n; n. |
在异步方式工作时,如果接受机接收到了一. l9 Y3 t- a2 V! ]3 q5 u
个起始位，就按波特率依次接收以后的各位数
5 m- E# u2 p* ?; A3 m4 ^3 V据,直至收到停止位。在数据传输过程中除规定
* ?9 R' ]9 o% F$ ]+ w# J用符号0和1表示二进制数码外，还规定了逻辑
( D, S) R h2 H( b( h0为空号(SPACE),逻辑1为传号(MARK)。异步.
, y) U, I$ ^. C* P通信在线路空闲时总处于传号状态。
" K2 z! K, }+ N" ^2系统的结构和硬件的设计与选择- ?7 \5 v# k1 ?" L5 P ?/ Z
2.1传感器信号采集与放大电路7 F5 k$ O7 x" {! M, d# \
在本系统中耕耘机械所受阻力与滑转率、.
8 s' `/ p0 Q" f1 y油耗和功率等数据是通过各种传感器得出的，
& }! @7 j' ?# p7 f因为传感器的信号比较微弱，故除采集电路外9 P1 ^) j O% g- l. }
还需要放大电路和进行标定。这些方面有现成$ |; _' O* V* r
模块,不赘述。! o' Z; l) B6 D( B- V/ f
2.2 A/D转换、数据存储及数码显示部分
: F+ @! T7 T9 l1 @% ~8 ~4 P本系统采用Intel 公司的MCS- 8051单片机，
3 f5 r/ ]9 C z; _8 t7 [; F内含4KB的ROM,不需要外扩程序存储器，晶振
8 W W' G. v. l" d- | [频率采用12MHz,A/D转换器采用ADC0809,A/D/ ?* X# g- C( s. u# E+ l# r
转换后将数据存储于容量为32k的RAM芯片; T! }: k6 ~) Y
62256中。用8155进行扩展以进行数码显示和键
* }. _; V7 l7 l- P, I- j& i' R9 X2 j5 d' |
/ [$ C6 U" c+ \) N9 f
附件下载：
' i2 `- b+ p( U! u: ^- K3 e! B; j$ ~6 M, A N4 _* Z7 ?
; K" {( g" O( R% [8 {: \% D. H4 D7 I
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发表于 2020-1-8 15:35
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