AT89C52单片机实现485总线现场监测系统的设计
在一些要求响应速度快、实时性强、控制量多的应用场合，往往理由多个单片机结合pc机组成分布系统，在这样的系统中可以使用rs-485接口连接单片机和pc机。rs-485是rs-232的改良标准，在通信速率、传输距离、多机连接等方面较rs-232有了很大的提高，在软件设计上和rs-232基本一致。在结合rs-485及有关资料基础上学习了用单片机实现485总线现场监测系统。这个系统以pc机为主机，多个单片机为从机的现场监测系统，单片机组组成的各个节点负责采集终端设备的状态信息，主机以轮询的方式向各个节点获取这些设备信息，并根据信息内容进行相关的操作。
主要器件：
1、 pc机端的232/485转换接口：mc1488和mc1489实现ttl电平和rs-232通信电平的转化;pc147光电隔离器件;max481485驱动收发芯片。
2、 单片机端：at89c52单片机芯片，用于数据采集和与485总线接口;max481485驱动收发芯片;dip-6开关用于确定本机的设备号。
试验流程图：
主机端流程：
单片机端流程图：
试验电路图：
主机端
单片机端：
试验程序代码：
// 485mon.h 程序
#ifndef _485mon_h // 防止485mon.h被重复引用
#define _485mon_h
#include // 引用标准库的头文件
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define active 0x11
#define getdata 0x22
#define ready 0x33
#define senddata 0x44
#define recfrmmaxlen 16 // 接收帧的最大长度，超过此值认为帧超长错误
#define statusmaxlen 10 // 设备状态信息最大长度
uchar devno; // 设备号
xdata uchar statusbuf［statusmaxlen］;
//为简化起见，假设了10位固定的采集数据
#define data0 0x10
#define data1 0x20
#define data2 0x30
#define data3 0x40
#define data4 0x50
#define data5 0x60
#define data6 0x70
#define data7 0x80
#define data8 0x90
#define data9 0xa0
sbit de = p1^6; //驱动器使能，1有效
sbit re = p1^7; //接收器使能，0有效
void init（）; // 系统初始化
void get_stat（）; // 简化的数据采集函数
bit recv_data（uchar *type）; // 接收数据帧函数
void send（uchar m）; // 发送单字节数据
void send_data（uchar type，uchar len，uchar *buf）; // 发送数据帧函数
void clr_statusbuf（）; // 清除设备状态信息缓冲区函数
#endif
// 485mon.c程序
#include “485mon.h”
void main（void）
{
uchar type;
/* 初始化 */
init（）;
while （1）
{
if （recv_data（&type）==0） // 接收帧错误或者地址不符合，丢弃
continue;
switch （type）
{
case active： // 主机询问从机是否在位
send_data（ready，0，statusbuf）; // 发送ready指令
break;
case getdata： // 主机读设备请求
clr_statusbuf（）;
get_stat（）; // 数据采集函数
send_data（senddata，strlen（statusbuf），statusbuf）;
break;
default：
break; // 指令类型错误，丢弃当前帧
}
}
}
/* 初始化 */
void init（void）
{
p1 = 0xff;
devno = （p1&0x00111111）; // 读取本机设备号
tmod = 0x20;
scon = 0x50;
th1 = 0xfd;
tl1 = 0xfd;
tr1 = 1;
pcon = 0x00; // smod=0
ea = 0;
}
/* 接收数据帧函数，实际上接收的是主机的指令 */
bit recv_data（uchar *type）
{
uchar tmp，rcount，i;
uchar r_buf［recfrmmaxlen］; // 保存接收到的帧
uchar flag_recvover; // 一帧接收结束标志
uchar flag_startrec; // 一帧开始接收标志
uchar checksum; // 校验和
uchar datalen; // 数据字节长度变量
/* 禁止发送，允许接收 */
de = 0;
re = 0;
/* 接收一帧数据 */
rcount = 0;
flag_startrec = 0;
flag_recvover = 0;
while （！flag_recvover）
{
ri = 0;
while （！ri）;
tmp = sbuf;
ri=0;
/* 判断是否收到字符‘$’，其数值为0x24 */
if （（！flag_startrec） && （tmp == 0x24））
{
flag_startrec = 1;
}
if （flag_startrec）
{
r_buf［rcount］ = tmp;
rcount ++;
/* 判断是否收到字符‘*’，其数值为0x2a，根据接收的指令设置相应标志位 */
if （tmp == 0x2a）
flag_recvover = 1;
}
if （rcount == recfrmmaxlen） // 帧超长错误，返回0
return 0;
}
接上篇程序：
/* 计算校验和字节 */
checksum = 0;
datalen = r_buf［3］;
for （i=0;i++;i《3+datalen）
{
checksum = checksum + r_buf［i+1］;
}
/* 判断帧是否错误 */
if （rcount《6） // 帧过短错误，返回0，最短的指令帧为6个字节
return 0;
if （r_buf［1］！=devno） // 地址不符合，错误，返回0
return 0;
if （r_buf［rcount-2］！=checksum） // 校验错误，返回0
return 0;
*type = r_buf［2］; // 获取指令类型
return 1; // 成功，返回1
}
/* 发送数据帧函数 */
void send_data（uchar type，uchar len，uchar *buf）
{
uchar i，tmp;
uchar checksum = 0;
/* 允许发送，禁止接收 */
de = 1;
re = 1;
/* 发送帧起始字节 */
tmp = 0x24;
send（tmp）;
send（devno）; // 发送地址字节，也即设备号
checksum = checksum + devno;
send（type）; // 发送类型字节
checksum = checksum + type;
send（len）; // 发送数据长度字节
checksum = checksum + len;
/* 发送数据 */
for （i=0;i
{
send（*buf）;
checksum = checksum + *buf;
buf++;
}
send（checksum）; // 发送校验和字节
/* 发送帧结束字节 */
tmp = 0x2a;
send（tmp）;
}
/* 采集数据函数经过简化处理，取固定的10个字节数据 */
void get_stat（void）
{
statusbuf［0］=data0;
statusbuf［1］=data1;
statusbuf［2］=data2;
statusbuf［3］=data3;
statusbuf［4］=data4;
statusbuf［5］=data5;
statusbuf［6］=data6;
statusbuf［7］=data7;
statusbuf［8］=data8;
statusbuf［9］=data9;
}
/* 发送单字节数据 */
void send（uchar m）
{
ti = 0;
sbuf = m;
while（！ti）;
ti = 0;
}
/* 清除设备状态信息缓冲区函数*/
void clr_statusbuf（void）
{
uchar i;
for （i=0;i
statusbuf［i］ = 0;
}
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1、 pc机端的232/485转换接口：mc1488和mc1489实现ttl电平和rs-232通信电平的转化;pc147光电隔离器件;max481485驱动收发芯片。
2、 单片机端：at89c52单片机芯片，用于数据采集和与485总线接口;max481485驱动收发芯片;dip-6开关用于确定本机的设备号。
试验流程图：
主机端流程：
单片机端流程图：
试验电路图：
主机端
单片机端：
试验程序代码：
// 485mon.h 程序
#ifndef _485mon_h // 防止485mon.h被重复引用
#define _485mon_h
#include // 引用标准库的头文件
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define active 0x11
#define getdata 0x22
#define ready 0x33
#define senddata 0x44
#define recfrmmaxlen 16 // 接收帧的最大长度，超过此值认为帧超长错误
#define statusmaxlen 10 // 设备状态信息最大长度
uchar devno; // 设备号
xdata uchar statusbuf［statusmaxlen］;
//为简化起见，假设了10位固定的采集数据
#define data0 0x10
#define data1 0x20
#define data2 0x30
#define data3 0x40
#define data4 0x50
#define data5 0x60
#define data6 0x70
#define data7 0x80
#define data8 0x90
#define data9 0xa0
sbit de = p1^6; //驱动器使能，1有效
sbit re = p1^7; //接收器使能，0有效
void init（）; // 系统初始化
void get_stat（）; // 简化的数据采集函数
bit recv_data（uchar *type）; // 接收数据帧函数
void send（uchar m）; // 发送单字节数据
void send_data（uchar type，uchar len，uchar *buf）; // 发送数据帧函数
void clr_statusbuf（）; // 清除设备状态信息缓冲区函数
#endif
// 485mon.c程序
#include “485mon.h”
void main（void）
{
uchar type;
/* 初始化 */
init（）;
while （1）
{
if （recv_data（&type）==0） // 接收帧错误或者地址不符合，丢弃
continue;
switch （type）
{
case active： // 主机询问从机是否在位
send_data（ready，0，statusbuf）; // 发送ready指令
break;
case getdata： // 主机读设备请求
clr_statusbuf（）;
get_stat（）; // 数据采集函数
send_data（senddata，strlen（statusbuf），statusbuf）;
break;
default：
break; // 指令类型错误，丢弃当前帧
}
}
}
/* 初始化 */
void init（void）
{
p1 = 0xff;
devno = （p1&0x00111111）; // 读取本机设备号
tmod = 0x20;
scon = 0x50;
th1 = 0xfd;
tl1 = 0xfd;
tr1 = 1;
pcon = 0x00; // smod=0
ea = 0;
}
/* 接收数据帧函数，实际上接收的是主机的指令 */
bit recv_data（uchar *type）
{
uchar tmp，rcount，i;
uchar r_buf［recfrmmaxlen］; // 保存接收到的帧
uchar flag_recvover; // 一帧接收结束标志
uchar flag_startrec; // 一帧开始接收标志
uchar checksum; // 校验和
uchar datalen; // 数据字节长度变量
/* 禁止发送，允许接收 */
de = 0;
re = 0;
/* 接收一帧数据 */
rcount = 0;
flag_startrec = 0;
flag_recvover = 0;
while （！flag_recvover）
{
ri = 0;
while （！ri）;
tmp = sbuf;
ri=0;
/* 判断是否收到字符‘$’，其数值为0x24 */
if （（！flag_startrec） && （tmp == 0x24））
{
flag_startrec = 1;
}
if （flag_startrec）
{
r_buf［rcount］ = tmp;
rcount ++;
/* 判断是否收到字符‘*’，其数值为0x2a，根据接收的指令设置相应标志位 */
if （tmp == 0x2a）
flag_recvover = 1;
}
if （rcount == recfrmmaxlen） // 帧超长错误，返回0
return 0;
}
接上篇程序：
/* 计算校验和字节 */
checksum = 0;
datalen = r_buf［3］;
for （i=0;i++;i《3+datalen）
{
checksum = checksum + r_buf［i+1］;
}
/* 判断帧是否错误 */
if （rcount《6） // 帧过短错误，返回0，最短的指令帧为6个字节
return 0;
if （r_buf［1］！=devno） // 地址不符合，错误，返回0
return 0;
if （r_buf［rcount-2］！=checksum） // 校验错误，返回0
return 0;
*type = r_buf［2］; // 获取指令类型
return 1; // 成功，返回1
}
/* 发送数据帧函数 */
void send_data（uchar type，uchar len，uchar *buf）
{
uchar i，tmp;
uchar checksum = 0;
/* 允许发送，禁止接收 */
de = 1;
re = 1;
/* 发送帧起始字节 */
tmp = 0x24;
send（tmp）;
send（devno）; // 发送地址字节，也即设备号
checksum = checksum + devno;
send（type）; // 发送类型字节
checksum = checksum + type;
send（len）; // 发送数据长度字节
checksum = checksum + len;
/* 发送数据 */
for （i=0;i
{
send（*buf）;
checksum = checksum + *buf;
buf++;
}
send（checksum）; // 发送校验和字节
/* 发送帧结束字节 */
tmp = 0x2a;
send（tmp）;
}
/* 采集数据函数经过简化处理，取固定的10个字节数据 */
void get_stat（void）
{
statusbuf［0］=data0;
statusbuf［1］=data1;
statusbuf［2］=data2;
statusbuf［3］=data3;
statusbuf［4］=data4;
statusbuf［5］=data5;
statusbuf［6］=data6;
statusbuf［7］=data7;
statusbuf［8］=data8;
statusbuf［9］=data9;
}
/* 发送单字节数据 */
void send（uchar m）
{
ti = 0;
sbuf = m;
while（！ti）;
ti = 0;
}
/* 清除设备状态信息缓冲区函数*/
void clr_statusbuf（void）
{
uchar i;
for （i=0;i
statusbuf［i］ = 0;
}
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