第6章 通讯系统的实现
本章节主要说明本课题设计的作品,对整体作品的实物及各部分功能模块实物作了全面的介绍,并对本课题设计的作品结果作了全面的分析与评价。
6.1 实物整体外观
实物主要分为A机、B机、Rs232-485三个模块。 A、B机显示如图6-1所示: 万年历 温度显示
温度显示 小时、分钟显示
图6-1 A、B机显示
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Rs232-485 B机 数码管显示 1620液晶显示 A机 MAX232芯片 18B20温度感器 MAX485芯片 按键模块 52单片机 24l01无线模块 24l01无线模块 A机5v电池盒 串口线 图6-2 实物外观
B机5v电池盒
A机主要有:1602液晶显示模块、52单片机、按键模块、NRF24L01无线模块、5v电源。
B机主要有:数码管显示模块、52单片机芯片、18B20温度传感器、NRF24L01无线模块、5v电池。
RS232-485模块有:MAX232芯片、MAX485芯片、USB转串口线。 6.2串口主机(PC机)显示
本次设计没有进行上位机编程,而是通过串口调试工具来看看数据有没有有效地进行传输串口调试结果如图6-2所示:
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表示21.3℃ 表示8小时 表示48分钟 读取时钟分钟值。
图6-3 PC机显示
我们发送:[01][03][01][00][01][00][25][C0] 注释:读从机温度
[01][03][02][00][01][00][DD][AA] 注释:读从机时钟的小时 [01][03][03][00][01][00][8C][CA] 注释:读从机时钟的分钟
串口接收:[01][03][02][00][AC][25][C0] 注释:温度值回应给主机(21.3℃)
[01][03][02][00][0B][DD][AA] 注释:小时值回应给主机(8小时)
[01][03][02][00][24][8C][CA] 注释:分钟值回应给主机(48分钟) 03对应读度模拟寄存器功能;[D5]、[08]、[30]就是分别发送三次命令后读出的模拟量;转化为十进制后为213代表21.3℃;8代表8小时;48代表48分钟。 6.3 结果评价
Modbus是在工业现场经常用到的总线协议,已成为为通用工业标准,所以基于Modbus协议去做这个设计很有现实意义。本次设计功能基本实现:A机通过无线模块控制B机实现温度或者时钟显示实现短距离无线通讯,B机还做为从机通过Modbus与PC机通讯,将从A机无线获得的时钟信号和温度信号传输给上位机显示实现长距离有线通讯。
本文的主要成果总结如下:
⑴分析和研究了相关通讯协议的发展趋势,对Modus协议应用的现状与发展动态有了一定的了解,并对单片机技术和数据通信技术结合进行了较深入的研究。 ⑵较详细地分析了Modus协议的基本内容和工作原理,在实现Modbus通信协议的基础上为了预防干扰,提高系统稳定性,防止系统程序跑飞而造成不可预测的错误等,在软件方面做出了一些优化系统设计。在此设计中也对NRF24L01无线模块有了研究。
⑶设计了一个基于Modus通讯协议的单片机通信系统。
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6.4 不足和展望
虽然此次设计经过调试运行已经基本达到了预期的效果,运行结果表明该装置在技术上有一定的可靠性,但是由于作者本身的研究经验和其它客观条件的限制,设计中难免存在许多有待进一步开发改进的地方,另外尚有许多理论问题和工程应用问题需要进一步的探索和研究,就研究和发展状况来看今后仍需在以下几个方面努力: ⑴温度采集方面由于DS18B20芯片的局限性精确度不能达到一定的高度。
⑵因为没有编程上位机软件,只是通过串口调试软件来观察数据的,如此的话,通过协议读取的数据信号不能实时性的显示于上位机上,而且操作非常麻烦,用户界面很不友好,还有待继续完善。
⑶随着信息高速发达,已经有更加优化的通讯如:嵌入式工业以太网网络通信、zigbee无线网络通信、wifi无线网络通信等等;关于通讯我们需要面向未来继续努力。
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参考文献
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