利用单片机和pc机串行通信技术的新型测量系统

刘强633

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
) m% k  T0 q$ \3 y+ l! ]+ d) V/ E% w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
9 A# y& q7 H2 a9 K数据分析,以直观掌握土壤状况及机组的耕作情况。
由于土壤的不均质,我们在设计、试验和使
6 N% {! ~) s/ n" g" a& A用耕耘机械的时候，往往难以确定其所受阻力，
; I/ S; _# M4 X: m* m( N/ Z对于耕耘机械所受阻力与滑转率、油耗和功率的
- @' h7 |: h) \2 K: D) Z关系也知之甚少，为了解决这个问题，可以利用
单片机进行数据的测量,实时测出其所受阻力与
滑转率、油耗和功率，但是单片机的运算功能太
) n4 s5 p9 S4 p2 z1 Q1 Q8 @. f6 M  g差，需借助PC机来进行数据处理,因此利用单片
' V- Q& r3 J  n8 f3 a2 z机的串行口与PC机通信,将数据传输到PC机后
分析出它们之间的关系。
1单片机与PC机串行口通信原理
8051串行口有4种工作方式，可以用SCON
, t2 n9 y) a7 s* }中的SM。和SM,中的值予以设定。方式0是外接
移位寄存器芯片扩展并行I/O口方式，方式1是
; C# I7 l! t1 V+ ~8位异步串行通信方式，方式2和方式3都是9
位异步通信方式。
' D% G- i: U3 X2 d2 A5 n5 `PC机内部带有串行通信适配器(异步通信
卡，它插在PC机的扩展槽内),其与外界交换信
+ `( `. J% v. O息的引线接到25芯串行通信插座的RXD和
$ @' l+ q8 x7 Z% ~TXD引脚上。
8051单片机和PC机二者之间的通信由其内
! U% [4 y3 N: K# q部串行口完成。但8051的串行口输入输出的是
8 \' c2 C6 N  l% i! k1 V) oTTL电平，而PC机的串行口是按RS -232C标准
设计的，两者电平不搭配,可以采用TCS232芯片
9 e' N- l% U$ ]将8051与PC机连接起来解决。TCS232 是专用
于进行RS- -232 接口电平转换的芯片，它采用单
- -+5V供电,其内部有两组电压转换电路,- -组
把+5V转换为+10V，由引脚2输出，另一组把+
10V转换为-10V,由引脚6输出。
4 k2 R. \& m- @" c" C/ }$ W8051单片机和PC机二者之间通信的数据传
送方式一般为异步方式，异步方式首先要约定
“字符格式”。8051 的字符格式约定为10位或11
位二进制代码为- -帧数据。其中每- -位 都有自己
: ?& r; A' s* C, W9 m的定义;其次还要约定波特率,即传送二进制码
的速率;此外还要约定其他方面如:是否采用应
  }- ]" C: \- G& }答方式,如何进行校验等等。
在异步方式工作时,如果接受机接收到了一
: k* D0 ]' S6 v  o7 p) s1 N$ D个起始位，就按波特率依次接收以后的各位数
2 }+ a7 F+ m: u' f据,直至收到停止位。在数据传输过程中除规定
用符号0和1表示二进制数码外，还规定了逻辑
0为空号(SPACE),逻辑1为传号(MARK)。异步.
( _6 X- l: g, d) v! M8 R- {通信在线路空闲时总处于传号状态。
2系统的结构和硬件的设计与选择
: \) g. G9 H' r' M' ]/ x3 ^8 K# I2 W2.1传感器信号采集与放大电路
在本系统中耕耘机械所受阻力与滑转率、.
油耗和功率等数据是通过各种传感器得出的，
, G9 W. L9 t- [. S! V因为传感器的信号比较微弱，故除采集电路外
还需要放大电路和进行标定。这些方面有现成
模块,不赘述。
2.2 A/D转换、数据存储及数码显示部分
本系统采用Intel 公司的MCS- 8051单片机，
8 i1 W) Y$ W4 m3 S- s' r内含4KB的ROM,不需要外扩程序存储器，晶振
频率采用12MHz,A/D转换器采用ADC0809,A/D
转换后将数据存储于容量为32k的RAM芯片
62256中。用8155进行扩展以进行数码显示和键

附件下载：

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