基于RS485的远程采集与控制系统设计的开发与实现.docx

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1、客户反馈及时反馈就好啦就很烦了南华大学毕业设计（论文）题 目基于RS485的远程采集与控制器设计专业名称通信工程解放东路课时费老师打款回复了论文（设计）内容及要求：一、 论文内容1 .完成硬件电路的设计，主要包括处理器最小系统、3路AD/DA采集电路、组继电器控制电路、RS485通信电路等；2 .完成软件程序的编写，主要包括系统初始化、AD/DA驱动、485通信协议等；3 .所设计的采集与控制器能够通过RS485远程通信采集3路节点信号，并能反馈2路模拟控制量。二、论文基本要求1. 了解远程采集与控制器设计的发展动态；2 .了解目前主流有线通信协议,例：RS232、RS485、CAN-BUS等

2、，及各自优缺点;3 .掌握RS485关键通信协议；4 .掌握常用AD/DA电路，以及控制电路的设计方法；5 .掌握利用keil软件进行单片机系统开发；6 .熟练应用C语言编写相关驱动算法；三、写作要求1 .阅读和翻译3000字以上本课题英文资料；2 .完成设计，做出实物并上交论文，论文格式参照国家相关标准和南华大学毕业设计要求,并提供对应的电子文档；3.论文字数不少于15000字，A4纸打印（WORD2003排版）四、时间要求2012年12月24日2013年1月10日理解设计要求，查阅相关资料；2013年2月12日2013年4月10日根据所查阅的资料，完成部分论文初稿；2013年4月11日20

3、13年5月10 B完成毕业设计初稿；2013年5月11日2013年5月30日完成完整的毕业设计论文；2013年5月31日2013年6月8日准备毕业论文答辩。2013年6月9日2013年6月12日毕业论文答辩。指导老师：客户反馈及时反馈就好啦就很烦了基于RS485通信的远程采集与控制器设计摘 要：在一些环境条件恶劣、异常危险的环境中，如深井、对人体危害极大强辐射空间、人体活动不便的空间，要做到现场数据综合分析并做出现场决策，几乎是不可能做到的。在这些环境中，远程数据采集与控制系统有着其巨大优势。还有一些管理分散，数据采集量大的工作条件下，人到现场去采集数据就变得非常繁琐了，这时，远程数据采集就是

4、一种非常简单而且有效的方法。所以本文便提出一种基于RS485通信的远程数据采集与控制的方法。本文设计的目的是实现3路数据采集处理，2路数据反馈装置，2路继电器控制远程控制。本文首先对涉及的RS485协议进行介绍，其次会给出远程数据采集与控制系统的硬件设计方案，硬件设计中包括单片机应用电路、电源稳压电路、AD采集电路、DA电路、RS485接口电路、继电器控制电路几个部分的硬件电路设计。最后给出切实可行的软件设计方案，在这个方案中会给出通信协议、整体设计与实现、系统的初始化、RS485总线程序、继电器控制程序、DA输出控制程序、AD采集程序的设计。本设计的的采集模块不局限某一单一用途，可以完成温度

5、、湿度、压力、流量、位移、电压、电流等模拟量的采集。系统接口简单可靠,用途多样，具有一定灵活性。关键词：RS485;远程通信；数据采集；远程控制解放东路课时费老师打款回复了Design of the Remote Acquisition and Controllerbased on RS485 CommunicationAbstract: In some poor and very dangerous conditions, such as deep well, strongradiation space which do harm to human beings and the space

6、which is inconvenientfor humans activities, its almost impossible to make on-the-spot comprehensive dataanalysis and decisions. In these conditions, remote data acquisition and control systemhas its great advantage. In some other conditions whose management is decentralizedand data collection is lar

7、ge, to make on-the-spot data acquisition becomes verycomplicated, so remote data acquisition is a good and convenient way.This article will put forward a remote data acquisition and control method that isbased on RS485 communication. Its purpose of the design is to realize three-channeldata acquisit

8、ion processing, two-channel data feedback device, two-channel way relaycontrol remote control. First, this article will introduce the RS485 protocol. Then, thisarticle will give the hardware design scheme of remote data acquisition and controlsystem. The hardware design includes microcontroller appl

9、ication circuit, powersupply voltage regulator circuit, AD sampling circuit and DA circuit, RS485 interfacecircuit and relay control circuit part of the hardware circuit design.Finally, practical software design scheme will be given.This design scheme includesthe overall design and implementation, s

10、ystem initialization, RS485 bus, relay control,DA output control program, the AD acquisition program design. Collection moduleof this design is not limited, and not just for a single use, it can complete manycollection, for example, temperature, humidity, pressure, flow, displacement, analogquantiti

11、es voltage, and current .The system interface is simple and reliable, and itsuses is various and flexible.Keywords: RS485; remote communications; data acquisition and control目录1 绪论11.1 研究的背景与意义11.2 国内外研究现状21.3 本文主要工作内容31.4 系统分析41.4.1 任务要求41.4.2 设计方案论证41.4.3 总体设计61.5 本文章节安排72.1 RS-232/422/485 标准82.1.

12、1 RS-232 标准92.1.2 RS-422/485 标准92.2 RS-485通讯协议122.2.1 ModBus 协议(RTU 模式)122.2.2 多功能电能表通讯规约(DL/T645-1997)152.3 RS-485应用要点162.4 本章小结163基于RS485通信远程采集与控制器的硬件设计173.1 硬件系统总体设计173.2 单片机应用电路183.3 电源模块电路203.4 主从机RS485接口电路设计213.5 继电器控制电路243.6 2路口人转换电路253.6.1 TLC5615 简介253.6.2 TLC5615 功能框图253.6.3 TLC5615 引脚功能26

13、3.6.4 TLC5615推荐工作条件263.6.5 TLC5615 的时序273.6.6 TLC5615的两种工作方式273.6.7 DA 电路283.7 3 AD转换电路283.8 本章小结294基于RS485通信远程采集与控制器的软件设计304.1 通信协议的设计304.2 主程序流程324.2.1 主机主程序流程324.2.2 从机主程序流程364.3 系统初始化414.3.1 主机系统初始化414.3.2 从机系统初始化434.4 RS485总线的程序设计454.5 继电器控制程序的设计464.6 2路DA输出控制程序设计464.7 3路AD采集程序设计474.8 本章小结505总结

14、与展望515.1 总结515.2 展望51谢辞53参考文献54附件一电路原理图56附件二PCB图591 绪论1.1 研究的背景与意义数据采集与控制技术是信息科学的重要分支之一，它研究数据的采集、存储、处理以及控制等问题。其任务是对生产现场各种参数进行采集，然后送入计算机,根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得到所需的数据。与此同时.，将计算得到的数据按要求进行显示并判断作出决定，以便实现对某些物理量的监视控制。在一些环境条件恶劣、异常危险的环境中，如深井、对人体危害极大强辐射空间、人体活动不便的空间，要做到现场数据综合分析并做出现场决策，几乎是不可能做到的。在这些环境中，远程数据采集与

15、控制系统有着其巨大优势。还有一些管理分散，数据采集量大的工作条件下，人到现场去采集数据就变得繁重而繁琐了，这时，远程数据采集就是一种非常简单而且有效的方法。由此可见，对远程数据的采集和控制方面的研究是非常有必要的。近年来，大规模集成电路的飞速发展，计算机技术不断地推广应用，传统的仪器仪表、数字测量技术在数据采集方面升华到一个全新的阶段。而随着科学技术的进步，数据采集与控制系统越来越趋向数字化、智能化、远距离方向发展。远程数据采集技术，广泛用于工业生产和民用生活，特别是智能化小区水、电、气、暖的抄表监控以及工业测量仪表的数据采集和监控等方面的应用非常普遍。它结合了计算机、网络通信和自动化管理等现代化技术，并不断融合更多更新的通信技术同3远程数据采集技术发展时间不长，其发展也是伴随着相关技术的进步才逐渐实用化，不过这一技术的应用很快发展成为一个潜力巨大、市场广阔的产业。目前国内外采用的数据采集方案和运行方式多