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免费电子论文 多点温度检测系统(一)信息工(2)

2013-06-16 01:04 果送给主机。
 <3>主从式多机系统设计要点
 在设计主从式多机系统时，除了掌握单片及应用系统的设计方法外，还必须注意以下几个方面：
主机和从机的功能划分
 在设计一个多机系统时，应着眼于整个系统的功能，设法提高整个系统的性能价格比，因此合理规定主机和从机的功能是十分重要的。
 系统的有些功能，例如数据的计算分析，可以由各个从机来完成，只把结果送给主机，也可以把原始数据直接送给主机、由主机处理。这两种方法对中央处理机的工作时间、存储器的容量以及主机和从机之间需传送的信息量会产生影响。在确定主从机功能的同时，应从系统的实时行要求、主机和从机的工作量、主从机之间的距离和现场操作需求来考虑。
通讯方式
多机系统和单机系统在硬件上的最大不同是需要通讯口。通讯可采用各种方法来
实现，对于距离在几米以上的系统，一般均采用串行通讯。它又分为同步和异步两种方式，前者速度快，通讯距离较近，后者速度慢，但通讯距离远。一般的工业控制和数据采集系统，在数据传输量不大的情况下，采用异步方式比较方便。通讯的物理物理媒介也有许多种，如采用无线电通讯或电话线通讯，这是一般采用异步方式，并应加入调制解调器，它的通讯距离最远可达几十公里以上；如果采用电缆通讯，可采用RS –232或RS-422、RS-456等方式，后二者可采用一般的双绞线进行通讯，具有传输距离远、抗干扰能力强等优点，在通讯距离较远时，应采用 RS-485等接口方式
 (3)主机选择
 多机系统的主机应根据应用要求和现有条件来选择。如果该系统需要有外部存储设
备以存储各种数据时，应采用由磁盘驱动器地主机，特别是在存储数据量较大时，应采用由硬盘的主机。如果主机需执行较多的实时控制功能，则应选择可配备实时操作系统的主机。一般情况下，可采用等通用的个人计算机。由于一般的个人计算机配有串行接口，如果主从机采用通讯时，应该再加入通讯处理机，它与主机用相连，与各从机用同步通讯方式相连。 （科教范文网 lw.nseaC.Com编辑发布）
(4) 通讯规程选择
这里的通讯规程主要是指主机之间的通讯约定，它包括从机寻址方式、通讯检验及
通讯应答等方式等。一般主机和多台从机通讯时，只使用一套公共的的通讯线路，主机应能和指定的任何一个从机通讯，也能向全部从机发命令。因为一台主机只能和一台从机通讯，所以有一个怎样寻址从机的问题。对MCS-51单片机，它们的串行口由主从机通讯方式，允许发送地址或数据。但是如果通讯距离较远或现场有干扰时，就不宜采用此方法。因为MCS-51等的主从机通讯方式中，地址与数据的区别只是发送的最后一位

不同，如果有干扰改变了了这位的状态，会打乱整个系统的运行。这是可采用在命令中
增加几位地址地方法。在有干扰时，主从机通讯应加入检验，对异步通讯，可采用字符或字节的奇偶校验加上一帧信息的累加和校验。

 (5) 从机设计方法
从机是一个独立地控制器或数据采集装置，它的设计方法基本上与一般的单片机系统相同，只是需增加通讯口硬件和通讯处理软件。为了减少通讯量，从机常用于完成对一个子系统的控制或数据采集。每台从机所需完成地功能一般比较多，而且是综合性地，这是它的结构比较复杂，再加上通讯处理软件需与控制或数据采集并行进行，所以在多机系统的从机中，应该配备实时多任务操作系统
。
总线驱动器芯片SN75176

 常用的RS－485总线驱动芯片有SN75174，SN75175，SN75176。SN75176芯片
有一个发送器和一个接收器，非常适合作为RS－485总线驱动芯片。
 
 
 　                 　
 
图1　SN75176芯片及其逻辑关系

  5、RS－485方式构成的多机通信原理 （科教范文网 fw.nseac.com编辑发布）
　　在由单片机构成的多机串行通信系统中，一般采用主从式结构：从机不主动发送命令或数据，一切都由主机控制。并且在一个多机通信系统中，只有一台单机作为主机，各台从机之间不能相互通讯，即使有信息交换也必须通过主机转发。采用RS－485构成的多机通讯原理框图，如图所示。
 
图2　采用RS－485构成的多机通讯原理框图
 在总线末端接一个匹配电阻，吸收总线上的反射信号，保证正常传输信号干净、无毛刺。匹配电阻的取值应该与总线的特性阻抗相当。　　当总线上没有信号传输时，总线处于悬浮状态，容易受干扰信号的影响。将总线上差分信号的正端A+和+5电源间接一个10K的电阻；正端A+和负端B-间接一个10K的电阻；负端B-和地间接一个10K的电阻，形成一个电阻网络。当总线上没有信号传输时，正端A+的电平大约为3.2V，负端B-的电平大约为1.6V，即使有干扰信号，却很难产生串行通信的起始信号0，从而增加了总线抗干扰的能力。
 程序流程框图：

       
 发送流程图       接收流程图
 
 
盘及显示电路

 

三、测试分析

1、温度测量
 仪器：Pt100，电热炉，测试数据如下：(单位:℃)
实际温度  0  100  200  300  400 
测量温度  0  100.3  200.5  300.2  400 
误    差  0  0.3  0.5  0.2  0 

误差分析：采用分段线性补偿，大大减小误差。

环境温度下降时测试
 仪器：电风扇，温度计，电炉。测试数据如下：
实际温度     50  150  200  350.5 

（科教范文网http://fw.nseac.com）

测量温度  50.2  150.4  200.3  350.8 
误    差  0.2  0.4  0.3  0.3 
 

 

 四、结论
1、应用89C52、89C51单片机，不仅便于数据的采集和处理，还扩展了各种
功能。通过A/D57412位逐位逼近式代三态输出的A/D转换，可以检测的温度范围是：0℃ ~4