基于单片机一氧化碳报警器1(7)

2019-04-23 18:37

和未定义线,常用的只有9根,它们是:

①联络控制信号线:

数据装置准备好(Data set ready-DSR)——有效时(ON)状态,表明MODEM处于可以使用的状态。

数据终端准备好(Data set ready-DTR)——有效时(ON)状态,表明数据终端可以使用。

这两个信号有时连到电源上,一上电就立即有效。这两个设备状态信号有效,只表示设备本身可用,并不说明通信链路可以开始进行通信了,能否开始进行通信要由下面的控制信号决定。

请求发送(Request to send-RTS)——用来表示DTE请求DCE发送数据,即当终端要发送数据时,使该信号有效(ON状态),向MODEM请求发送。它用来控制MODEM是否要进入发送状态。

允许发送(Clear to send-CTS)——用来表示DCE准备好接收DTE发来的数据,是对请求发送信号RTS的响应信号。当MODEM已准备好接收终端传来的数据,并向前发送时,使该信号有效,通知终端开始沿发送数据线TxD发送数据。

这对RTS/CTS请求应答联络信号是用于半双工MODEM系统中发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中作发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中,因配置双向通道,故不需要RTS/CTS联络信号,使其变高。

接收线信号检出(Received Line detection-RLSD)——用来表示DCE已接通通信链路,告知DTE准备接收数据。当本地的MODEM收到由通信链路另一端(远地)的MODEM送来的载波信号时,使RLSD信号有效,通知终端准备接收,并且由MODEM将接收下来的载波信号解调成数字两数据后,沿接收数据线RxD送到终端。此线也叫做数据载波检出(Data Carrier dectection-DCD)线。

振铃指示(Ringing-RI)——当MODEM收到交换台送来的振铃呼叫信号时,使该信号有效(ON状态),通知终端,已被呼叫。

②数据发送与接收线

发送数据(Transmitted data-TxD)——通过TxD终端将串行数据发送到MODEM,(DTE→DCE)。

接收数据(Received data-RxD)——通过RxD线终端接收从MODEM发来的串行数据,(DCE→DTE)。

③地线

有两根线SG、PG——信号地和保护地信号线,无方向。

上述控制信号线何时有效,何时无效的顺序表示了接口信号的传送过程。例如,只有当DSR和DTR都处于有效(ON)状态时,才能在DTE和DCE之间进行传送操作。若DTE要发送数据,则预先将DTR线置成有效(ON)状态,等CTS线上收到有效(ON)状态的回答

后,才能在TxD线上发送串行数据。这种顺序的规定对半双工的通信线路特别有用,因为半双工的通信才能确定DCE已由接收方向改为发送方向,这时线路才能开始发送。 3.2.6.5 RS-232串口通信基本接线方法[11]

(1)远距离通信

远距离通信即传输距离大于15m的通信,一般要加调制解调器MODEM,因此使用的信号线较多。

①采用Modem(DCE)和电话网通信时的信号连接

若在双方MODEM之间采用普通电话交换线进行通信,除了需要2~8号信号线外还要增加RI和DTR两个信号线进行联络,如下图3.16所示。

图3.16 采用Modem(DCE)和电话网通信连接图(注:该图应自己绘制,不要现成图片!)

首先,通过电话机拔号呼叫对方,电话交换台向对方发出拔号呼叫信号,当对方DCE收到该信号后,使RI(振铃信号)有效,通知DTE,已被呼叫。当对方“摘机”后,两方建立了通信链路。

若计算机要发送数据至对方,首先通过DTE接口电路发出RTS(请求发送)信号。此时,若DCE允许传送,则向DTE回答CTS(允许发送)信号。一般可直接将RTS/CTS接高电平,即只要通信链路已建立,就可传送信号。(RTS/CTS可只用于半双工系统中作发送方式和接收方式的切换。)

当DTE获得CTS信号后,通过TXD线向DCE发出串行信号,DCE将这些数字信号调制成模拟信号(又称载波信号),传向对方。

计算机向数据输出寄存器传送新的数据前,应检查Modem状态和数据输出寄存器为空。当对方的DCE收到载波信号后,向对方的DTE发出DCD信号(数据载波检出),通知其DTE准备接收,同时,将载波信号解调为数据信号,从RXD线上送给DTE,

DTE通过串行接收移位寄存器对接收到的位流进行移位,当收到1个字符的全部位流后,把该字符的数据位送到数据输入寄存器,CPU可以从数据输入寄存器读取字符。

②采用专用电话线通信

在通信双方的MODEM之间采用电话线进行通信,则只要使用2~8号信号线进行联络与控制。不需要电话机、振铃信号RI和DTR信号,其信号线的连接如下图3.17所示。

图3.17 采用专用电话线通信连接图(注:该图应自己绘制,不要现成图片!)

(2)近距离通信

当通信距离较近时,可不需要Modem,通信双方可以直接连接,这种情况下,只需使用少数几根信号线。最简单的情况,在通信中根本不需要RS-232C的控制联络信号,只需三根线(发送线、接收线、信号地线)便可实现全双工异步串行通信。

①零Modem 的最简连线(3线制)

图3.18是零MODEM方式的最简单连接(即三线连接),图中的2号线与3号线交叉连接,在直连方式时,把通信双方都当作数据终端设备看待,双方都可发也可收。在这种方式下,通信双方的任何一方,只要请求发送RTS有效和数据终端准备好DTR有效就能开始发送和接收。 RTS与CTS互联,只要请求发送,立即得到允许;DTR与DSR互联,只要本端准备好,认为本端立即可以接收(DSR、数传机准备好)。

②零Modem标准连接

如果想在直接连接时,而又考虑到RS-232C的联络控制信号,则采用零MODEM方式的标准连接方法。如下图3.19所示。RS-232C接口标准定义的所有信号线都用到了,并且是按照DTE和DCE之间信息交换协议的要求进行连接的,只不过是把DTE自己发出的信号线送过来,当作对方DCE发来的信号。

当甲方的DTE准备好,发出DTR信号,该信号直接联至乙方的RI(振铃信号)和DSR(数传机准备好)。即只要甲方准备好,乙方立即产生呼叫(RI)有效,并同时准

备好(DSR)。甲方的RTS和CTS相连,并与乙方的DCD互连。一旦甲方请求发送(RTS),便立即得到允许(CTS),同时,使乙方的DCD有效,即检测到载波信号。甲方的TXD与乙方的RXD相连,一发一收[13]。

图3.18 零Modem 的最简连线图

图3.19 零Modem标准连接图

3.3 设计的硬件电路

通过对上面各组成部分的方案的设计,分析和选用,至此,硬件部分完整的电路图已经定型。具体功能实现电路图如下图3.14所示

图3.14 设计的总体电路图

4 软件部分

4.1 单片机编程

本设计可以用C语言编程序,也可以用汇编语言编程序,本人选择了用C语言编写程序。主要编程序来控制定时、计时中断、和输出等。下面介绍C语言编程的优点。

C语言是一种编译型程序设计语言,它兼顾了多种高级语言的特点,并具备汇编语言的功能。C语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译效率高、有良好的可移植性,而且可以直接实现对系统硬件的控制。C语言是一种结构化程序设计语言,它支持当前程序设计中广泛采用的由顶向下结构化程序设计技术。此外,C语言程序具有完善的模块程序结构,从而为软件开发中采用模块化程序设计方法提供了有力的保障。因此,使用C语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流。用C语言来编写目标系统软件,会大大缩短开发周期,且明显地增加软件的可读性,便于改进和扩充,从而研制出规模更大、性能更完备的系统。 4.1.1软件部分设计的功能

软件部分是用来配合硬件电路,控制后面电路的响应,以实现设计预定功能。其主要由两部分功能组成:一部分是是对传感器接受到的信号进行处理;另一部分是实行中断处理,控制事故处理模块。两部分信号的处理都是采用查询方式。本系统采用三点巡


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