diepvinhcuong
New Member
Download miễn phí Giao tiếp RS485 và RS232
Tổng kết về ý tưởng và khả năng ứng dụng thực tiễn của đề tài:
Qua việc sử dụng kết hợp 2 chuẩn truyền thông giao tiếp thông dụng hiện nay và sử dụng cách thu thập, phân tán dữ liệu master-slave, ta thấy rằng việc thu thập và phân tán thông tin được thực hiện nhanh chóng, dễ dàng hơn và đặc biệt là gần như cùng 1 lúc ta có thể giao tiếp với nhiều module trong mối quan hệ chặt chẽ, có thứ tự.Vi điều khiển master có thể giao tiếp với khoảng 256 module trên đường dây truyền thông RS-485 với thời gian thu phát dữ liệu giữa 2 module kế tiếp nhau là không đáng kể.
Vì vậy ý tưởng của đề tài này có thể ứng dụng vào mạng truyền thông trong các nhà máy, xí nghiệp gồm nhiều bộ phận làm việc ở cách xa nhau mà việc thu thập và phân tán thông tin theo cách thủ công là không khả thi. Các bộ phận có trách nhiệm thu thập và phân tán dữ liệu chỉ cần ở tại vị trí của master để cập nhật và kiểm soát thông tin. Họ chỉ cần thiết kế hệ thống hợp lý phù hợp với nhu cầu và không gian của địa điểm làm việc là có thể giao tiếp với các bộ phận khác dễ dàng và nhanh chóng mà lại có được nội dung thông tin chính xác.
2. Phương hướng phát triển của đề tài:
Ngày nay sự phát triển vũ bão của hệ thống truyền thông Internet đã làm bùng nổ một cách truyền thông mới nhanh hơn gấp nhiều lần, thông tin chính xác và rất thuận tiện cho người làm việc. Cho nên phương hướng phát triển của đề tài là thông tin từ vi điều khiển được cập nhật và truyền qua máy vi tính sau đó sử dụng hệ thống mạng Internet thông qua địa chỉ IP để truyền thông tin đến một người có trách nhiệm cao nhất ở bất kì 1 nơi nào đó trên thế giới xử lý và truyền thông tin ngược lại. Việc này vừa làm giảm thiểu được nguồn nhân công cố định tại nơi làm việc vừa làm giảm được không gian nhà máy.
Tóm lại cách này sẽ trở nên phổ biến rộng rãi trong thời gian không xa tới đây.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Ý tưởng chung:1. Trong công nghiệp ngày nay, chuẩn truyền thông RS232 không thể đáp ứng được nhu cầu truyền thông nữa vì đường truyền không cân bằng (các tín hiệu đều lấy điểm chuẩn là đường mass chung, bị ảnh hưởng của nhiễu tác động) do đó tốc độ truyền và khoảng cách truyền bị giới hạn (khoảng cách truyền thông tối đa 100m). Vì vậy để đáp ứng nhu cầu truyền thông công nghiệp, người ta sử dụng chuẩn truyền thông RS485 khi cần tăng khoảng cách và tốc độ truyền thông (khoảng cách truyền thông tối đa 1200m và vận tốc truyền lên đến 10 Mbits/s). Nguyên nhân mà RS 485 có thể tăng tốc độ và khoảng cách truyền thông là do RS 485 sử dụng phương pháp truyền 2 dây vi sai (vì 2 dây có đặc tính giống nhau, tín hiệu truyền đi là hiệu số điện áp giữa 2 dây do đó loại trừ được nhiễu chung).
Mặt khác do chuẩn truyền thông RS 232 không cho phép có hơn 2 thiết bị truyền nhận tin trên đường dây trong khi đó với chuẩn RS 485 ta có thể nối 32 thiết bị thu phát trên 2 dây.
2. Đề tài của đồ án xuất phát từ ý tưởng kết hợp sử dụng chuẩn truyền thông RS232 và RS485 để điểu khiển thu thập và xử lý dữ liệu, thông tin trong công nghiệp.Chúng tui sử dụng vi điều khiển master để xuất địa chỉ đến các vi điều khiển slave, vi điều khiển slave sẽ thu thập dữ liệu thông tin đã được cài đặt sẵn sau đó truyền tín hiệu trả về master.
II. Linh kiện sử dụng trong mạch:
1.AT89C51:
Đây là linh kiện vi điều khiển 8 bit với 4 Kbytes bộ nhớ nội có khả năng lập trình được và có khả năng xóa chương trình bằng điện.
* CPU 8 bit được tối ưu hóa cho các ứng dụng điều khiển
* Các khả năng xử lí các biến Boole mở rộng
* Vùng địa chỉ nhớ chương trình 64K
* Vùng địa chỉ nhớ dữ liệu 64K
* 128 byte dữ liệu Ram trên chip
* 32 đường I/O 2 chiều và có thể định địa chỉ riêng rẽ
* 2 bộ đếm,mạch định thì 16 bit
* UART song công (full duplex)
* Cấu trúc ngắt 5 vector / 6 nguồn với 2 cấp ưu tiên
* Mạch dao động xung nhịp trong chip
Sau đây là sơ đồ khối của AT89C51:
Và đây là sơ đồ chân của AT89C51:
Ý nghĩa các chân của AT89C51:
*AT89C51 có tất cả 40 chân trong đó chân 40 là chân nguồn, chân 20 là chân mass, chân 18 và chân 19 được nối qua 1 thạch anh 11.056Mhz để tạo dao động cho vi điều khiển. Chân 31 EA/ được dùng để chọn sử dụng Rom nội hay Rom ngoại, nếu chân này được nối lên nguồn thì ta sử dụng Rom nội còn nếu nối xuống mass thì ta sử dụng Rom ngoài.
* PORT 0:là 1 Port 2 chức năng ,trên các chân 32-39. Trong các thiết kế nhỏ, nó có chức năng như các đường I/O. Đối với các thiết kế lớn với bộ nhớ mở rộng ,nó được dồn kênh giữa bus data và bus address.
* PORT 1: là cổng dành riêng cho xuất /nhập trên các chân 1-8. Cổng này chỉ có chức năng giao tiếp với các thiết bị ngoài.
* PORT 2:là 1 cổng công dụng kép trên các chân 21-28, được dùng như các đường xuất nhập hay là Byte cao của bus địa chỉ
* PORT 3: là cổng công dụng kép trên các chân 10-17 ,.với các chức năng:
Bit
Tên
Địa chỉ bit
Chức năng chuyển đổi
P3.0
RXD
B0H
Dữ liệu nhận cho Port nt
P3.1
TXD
B1H
Dữ liệu phát cho Port nt
P3.2
INT0
B2H
Ngắt 0 bên ngoài
P3.3
INT1
B3H
Ngắt 1 bên ngoài
P3.4
T0
B4H
Ngõ vào Timer/Counter 0
P3.5
T1
B5H
Ngõ vào Timer/Counter 1
P3.6
WR
B6H
Xung ghi bộ nhớ data ngoài
P3.7
RD
B7H
Xung đọc bộ nhớ data ngoài
* PSEN :là TH ra trên chân 29. Nó là TH điều khiển để cho phép bộ nhớ chương trình mở rộng và thường được nối đến chân OE của 1 EPROM .
2.IC tạo nguồn áp chuẩn dương 7805:
Đây là IC tự chỉnh định để tạo ra nguồn áp chuẩn dương +5V cung cấp cho mạch vi điều khiển.
Sau đây là sơ đồ IC 7805.Chân 1 nối mass, chân 2 là ngõ vào của áp nguồn, chân 3 là ngõ ra +5V để cấp điện cho vi điều khiển và các linh kiện điện tử khác.
3.IC tạo nguồn áp chuẩn âm 7905:
Đây là IC có chức năng giống như IC 7805 nhưng nó tạo ra áp chuẩn âm -5V nhằm cung cấp áp cho các linh kiện hay các module cần sử dụng nguồn áp âm hay nguồn áp lưỡng cực.
Sau đây là 3 dạng chân cấu tạo và chức năng từng chân của IC 7905 ngoài thị trường.
4.IC Max 232:
Max 232 dùng để chuyển tín hiệu logic +5V của vi điều khiển sang tín hiệu của chuẩn truyền thông RS 232 và truyền đi trên đường dây RS232.
Max 232 gồm có 2 bộ phát chuyển đổi tín hiệu TTL ngõ vào thành tín hiệu RS 232 ngõ ra và có 2 bộ thu nhận tín hiệu RS 232 ngõ vào và chuyển đổi thành tín hiệu CMOS tương ứng ngõ ra.
5.IC Max 485:
Thật ra đây đơn thuần chỉ là 1 bộ chuyển đổi từ tín hiệu của chuẩn giao tiếp RS 232 sang tín hiệu của chuẩn giao tiếp RS 485 để có thể truyền tín hiệu đi trên đường dây RS 485 và từ đó có thể truyền tín hiệu đi xa và nhanh được.
Đây là sơ đồ chân của Max 485:
Max 485 gồm bộ lái và bộ thu, tín hiệu vào bộ lái D logic TTL đổi thành 2 tín hiệu A và A\ , khi tín hiệu điều khiển DE mức thấp thì 2 chân AA\ cách ly với vi mạch. Tín hiệu vào bộ thu là A và A\ , tín hiệu ra R logic TTL tùy thuộc hiệu điện áp giữa A và A\ , khi RE\ logic 1 thì R cách ly với vi mạch.
Mạng 485 làm việc theo chế độ master-slave, master cho DE mức 1 để truyền dữ liệu, còn các slave có DE=0, RE\=0 chờ nhận dữ liệu. Khi master muốn nhận dữ liệu thì DE=0, RE\=0 còn slave phát sẽ có DE=1, RE\=1. Ta điều khiển các đường DE, RE\ bằng tín hiệu RTS hay mạch định thì.
III. Các khối mạch giao tiếp:
1.Khối tạo nguồn:
Đây là mạch dùng để tạo ra nguồn áp chuẩn 5V . Ta sử dụng IC 7805 để tạo ra áp chuẩn +5V và IC 7905 để tạo áp chuẩn -5V.
2Khối power:
Chân B của transistor được nối với chân power (P1.0) của master. Nguồn 5V nối vào qua transistor C885 rồi lấy dòng ra ở chân B nhằm hạn dòng trước khi đưa vào master.
3.Khối reset:
Khi nhấn nút reset thì áp 5V được nối vào chân reset của master để khởi động lại hệ thống.
4.Khối master:
Vì chương trình sử dụng ROM nội nên ta nối chân EA với nguồn 5V .
Dùng thạch anh 11.056 MHz nối vào chân XTAL1 vaø XTAL2 để tạo xung clock .
5.Khối giao tiếp:
5.1.Max232:
Ta nối chân RXD của master vàoT1OUT, nối TXD của master vào R2IN.Các chân T1IN, R2OUT, R1OUT, T2IN dùng để nối vào các chân IN của Max485.
5.2.Max485:
Max485 dùng để chuyển tín hiệu trên đường dây RS232 thành tín hiệu trên đường dây RS485 và dùng chuẩn giao tiếp này để truyền tín hiệu đi xa.Chân T1In của Max232 nối với chân RO của Max485 và các chân R2OUT, R1OUT, T2In được nối tương tự như hình vẽ.
IV. Mạch hoàn chỉnh:
V. Chương trình phần mềm:
Giải pháp xử lý phần mềm:
Giải pháp xử lý phần mềm là xử lý từng tác vụ thông qua phương pháp lập lịch , với sơ đồ giao tiếp của Master và Slave như sau:
Ta cần tạo một vòng “siêu lặp”(Supper Loop) làm cơ sở xử lý cho một chương trình nhúng trong C.
void main(void)
{
/* Chuẩn bị cho tTác vụ X */
X_Init();
while(1) /* 'không bao giờ kết thúc' (Super Loop) */
{
X(); /* Thực hiện tác vụ */
}
}
Trong hàm main trên có từng tác vụ xảy ra mà ta cần xử lý chúng.
Khái niệm tác vụ (task) cũng hay được sử dụng bên cạnh quá trình tính toán. Có thể nói, tác vụ là một nhiệm vụ xử lý thông tin trong hệ thống, có thể thực hiện theo cơ chế tuần hoàn (periodic task) hay theo sự kiện (event task). Các dạng tác vụ qui đ...