1 引 言
在紅外成像技術(shù)的電力設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)中,基于AT89C51單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng),采用美國雷態(tài)公司的型號(hào)為3iLRL3的非接觸式紅外測(cè)溫儀。該測(cè)溫儀采用的是RS232C串行通信標(biāo)準(zhǔn)接口,該接口在很多通信設(shè)備中通用,目前與PC機(jī)的直接串行通信也是RS 232C接口。盡管RS232C性能指標(biāo)并非很好,但還是有廣泛的市場支持。就可以方便的在2個(gè)數(shù)字設(shè)備之間進(jìn)行信息的交換,實(shí)現(xiàn)全雙工的傳送數(shù)據(jù),硬件成本低。而且通用性好。
2 串行通信的硬件設(shè)計(jì)
串行通信是指 使用一條數(shù)據(jù)線,將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸,每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長度。其只需要少數(shù)幾條線就可以在系統(tǒng)間交換信息,特別使用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的遠(yuǎn)距離通信。
在所開發(fā)的系統(tǒng)中。紅外測(cè)溫儀將檢測(cè)電力沒備的工作和環(huán)境溫度,通過RS 232C串口傳給單片機(jī),同時(shí)由單片機(jī)控制檢測(cè)裝置的在線工作組態(tài),紅外檢測(cè)裝置的工作組態(tài)的制訂和選擇是由上位PC機(jī)來完成的,這樣,以單片機(jī)為核心組成的控制電路是數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)站,上位PC機(jī)下傳紅外測(cè)溫儀的在線工作組態(tài)。在這里單片機(jī)與PC機(jī)的串行通信接口還是RS 232C的標(biāo)準(zhǔn)通信。AT89C51單片機(jī)僅有一個(gè)串口,這就要解決另一個(gè)串口外擴(kuò)問題,系統(tǒng)利用的通用串行通信接口芯片8251A來擴(kuò)展。該系統(tǒng)的串行通信的硬件電路如圖1所示。
紅外測(cè)溫儀的串口通過MAX232直接與89C15連接,所以紅外掃描傳感頭按給定的掃描策略掃描電力設(shè)備,讀入溫度掃描信號(hào),做最大值、最小值、平均值及異常剔除處理,單片機(jī)記錄掃描時(shí)間和溫度值,等待PC機(jī)命令。向PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù),發(fā)送數(shù)據(jù)流程如圖2所示。紅外傳感器通過Pc機(jī)下傳的在線工作組態(tài)控制檢測(cè)電力設(shè)備的狀態(tài),其接收數(shù)據(jù)的流程如圖3所示。單片機(jī)與PC機(jī)之間的串行通信通過825lA,所以在通信程序中首先對(duì)825lA進(jìn)行初始化編程,設(shè)置串口通信方式,確定通信協(xié)議。這些是通信程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。
(3)握手信號(hào)的規(guī)定
請(qǐng)求信號(hào)定為FFH、應(yīng)答信號(hào)定為FEH、錯(cuò)誤信號(hào)定為FDH、結(jié)束信號(hào)定為FCH。
(4)數(shù)據(jù)傳送方式
利用RS 232C的2根傳輸線實(shí)現(xiàn)全雙工的發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
(5)通信方式
異步通信方式,以字為單位傳送數(shù)據(jù),由于發(fā)送與接收雙方使用各自的時(shí)鐘,所以在異步通信中嚴(yán)格規(guī)定數(shù)據(jù)幀的格式。
?。?)數(shù)據(jù)幀的格式
一幀數(shù)據(jù)為11位,包括起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶檢驗(yàn)位、停止位,數(shù)據(jù)格式如下[2]:
所以8251A初始化方式控制字為7DH。
PC機(jī)采用Visual basic編程,VB支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì),具有結(jié)構(gòu)化的事件驅(qū)動(dòng)編程模式并可以使用無限擴(kuò)增的控件,而且可以十分簡便地做出良好的人機(jī)界面。在標(biāo)準(zhǔn)的串口通信方面,在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的過程中觸發(fā)onComm事件,通過編程訪問CommEvent屬性了解通信事件的類型,分別各自的處理。VB串行初始化通信軟件如下[3]:
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