基于MODEM实现单片机和PC及的一对多点通信系统的设计
1、引言
随着通信技术的不断发展，计算机网络系统通信是当今技术发展的一个重要的方向，然而在网络系统中利用现有电话网作为通信信道则是最经济、最方便和最可靠的方法。当前现代电话通信网已经进入程控交换时代，技术比较先进，速度快，容量大，因此采用电话通信网建立数据通信系统确实具有其独特的优越性。
利用单片机系统采集灌区水位、水流量，实现无人职守和科学的管理水资源具有实际意义，特别对少雨缺水地区更具有应用价值。
2、系统硬件设计
本系统采用了modem将前端单片机采集的数据通过电话网远程传输到中心站pc机，并实现一对多点通信（站点数、通信距离均不限），后台pc机通过拨号的方式对各站点进行数据接收并实时存储记录、查询、打印。系统框图如图1所示。
图1 系统框图
单片机系统从传感器（含数字编码器）直接采集数字信号，通过rs232接口送给本端的modem，modem将数字信号调制成音频模拟信号在电话线上传输，再经中心站modem调制成数字信号送往pc机。系统中modem采用外置式hayes144型，用户使用贺氏标准at命令呼叫和应答，实现与远程系统的通信。
上述单片机系统的硬件设计关键在于：（1）单片机89c51与异步收发器8250的接口，8250具有与modem接口和控制串行通信的能力。8250输入输出均为ttl电平，按eia（国际电子工业合作会）rs232标准，采用串行收发驱动器芯片icl232或max232进行电平转换和驱动。（2） sram的选择与连接，静态ram保存加有时标的数据，选择dallas公司生产的ds1216d，内带有电池和实时日历时钟功能，内含ram为 628128，容量为128k，该芯片掉电自动保存数据和时钟运行。（3）modem的连接，采用9芯接口插座完成各信号的连接。具体电路原理如图2所示。
图2 单片机系统原理图
3、系统软件设计
该系统前台机软件由mcs51汇编程序设计，后台机软件由vb5.0程序设计（略述），前台单片机系统通信软件主程序框图如图3所示。
图3 单片机系统程序流程图
3.1 modem通信中的at命令
modem使用at命令可以分三个阶段：初始化、呼叫与应答、拆链挂机。
modem初始化主要包括：设定振铃次数、设定返回结果码形式和复位modem ，
例如：
ats0=3v0 ‘3次响铃，结果码为数值型；
atz‘复位modem ；
上述命令的第一句可以采用windows 95超级终端编程固化在modem内非易失性ram中，也可以同atz一起放在8250初始化程序中。
modem 具有自动呼叫与应答功能，在电话交换网中，modem之间如同普通电话机相互通信，只要呼叫方发出拨号命令：atdt6688787（数字表示电话号），便可形成通信链路，该命令用在pc机通信软件的编程中。
通信完成后，双方modem要拆链挂机，在pc机通信软件的编程中采用如下at命令完成挂机：
+ + + ‘转义序列
延迟1秒 ‘1s静寂
ath0 ‘挂机
3.2 8250初始化
8250初始化主要包括四项内容：（1）波特率的设置，向地址为3f8h和3f9h两个寄存器置数，本系统采用2400bps；（2）对线控制寄存器设置字符代码传送格式参数，即：数据位、奇偶校验位、停止位；（3）对modem控制寄存器初始化，即控制发出发向对方的信号及管理中断；（4）对中断允许寄存器的初始化，用于决定在接收的数据准备好时，在发送保持寄存器空时、在接收字符出错及modem 状态改变时是否发中断。
3.3 数据通信
当某一方单片机接收到呼叫振铃后，ri信号有效，8250的intrpt引脚高电平中断，系统便进入数据通信状态，为了使数据传送准确无误，编程采用xmodem协议对数据打包处理，单片机数据通信程序流程图如图4。
数据发送流程图
图4 单片机数据通信程序流程图
4、结束语
本文就多点单片机与pc机的电话远程通信，比较详细地介绍了软、硬件设计思想，该系统由于采用普通电话网作为通信信道，实现一网多用，十分经济。而且后台pc机用vb5.0开发通信和数据管理系统软件既方便、可视又易操作、可靠。
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2、系统硬件设计
本系统采用了modem将前端单片机采集的数据通过电话网远程传输到中心站pc机，并实现一对多点通信（站点数、通信距离均不限），后台pc机通过拨号的方式对各站点进行数据接收并实时存储记录、查询、打印。系统框图如图1所示。
图1 系统框图
单片机系统从传感器（含数字编码器）直接采集数字信号，通过rs232接口送给本端的modem，modem将数字信号调制成音频模拟信号在电话线上传输，再经中心站modem调制成数字信号送往pc机。系统中modem采用外置式hayes144型，用户使用贺氏标准at命令呼叫和应答，实现与远程系统的通信。
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图2 单片机系统原理图
3、系统软件设计
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图3 单片机系统程序流程图
3.1 modem通信中的at命令
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例如：
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图4 单片机数据通信程序流程图
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