單片機與PC機電話遠程通信系統(tǒng)
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單片機與PC機電話遠程通信系統(tǒng)</P><P> 江 冰 張學武</P><P> 摘要：結合電話遠程采集灌區(qū)水位/流量的研究課題，系統(tǒng)地介紹了采用89C51與通用異步收發(fā)器8250接口和控制智能MODEM以實現(xiàn)單片機與PC機在有線公共電話網中進行遠程數據通信技術。<BR> 關鍵詞：異步收發(fā)器；MODEM；串行通信<BR> 中圖分類號：TP274+.2 文獻標識碼：A</P><P> Telephone Telecommunication System by SINGLECHIP & PC</P><P> JIANG Bin ZHANG Xue-wu<BR> (Computer & Information Department,He Hai University,Changzhou 213022)</P><P> Abstract: This paper is based on research project about irrigation district water line & water flux by telephone remote acquisition ,by the numbers introduce technique of interface about 89C51 & 8250 ,and control intelligent MODEM implement remote data communications between singlechip and PC by the PSTN .<BR> Key words: asynchronism transceiver ;MODEM ; serial communication </P><P> 1.引言<BR> 隨著通信技術的不斷發(fā)展，計算機網絡系統(tǒng)通信是當今技術發(fā)展的一個重要的方向，然而在網絡系統(tǒng)中利用現(xiàn)有電話網作為通信信道則是最經濟、最方便和最可靠的方法。當前現(xiàn)代電話通信網已經進入程控交換時代，技術比較先進，速度快，容量大，因此采用電話通信網建立數據通信系統(tǒng)確實具有其獨特的優(yōu)越性。<BR> 利用單片機系統(tǒng)采集灌區(qū)水位、水流量，實現(xiàn)無人職守和科學的管理水資源具有實際意義，特別對少雨缺水地區(qū)更具有應用價值。</P><P> 2.系統(tǒng)硬件設計<BR> 本系統(tǒng)采用了MODEM將前端單片機采集的數據通過電話網遠程傳輸到中心站PC機，并實現(xiàn)一對多點通信（站點數、通信距離均不限），后臺PC機通過撥號的方式對各站點進行數據接收并實時存儲記錄、查詢、打印。系統(tǒng)框圖如圖1所示。</P><P> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316193046282.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316193046282.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A></P><P> 圖1 系統(tǒng)框圖</P><P> 單片機系統(tǒng)從傳感器（含數字編碼器）直接采集數字信號，通過RS232接口送給本端的MODEM，MODEM將數字信號調制成音頻模擬信號在電話線上傳輸，再經中心站MODEM調制成數字信號送往PC機。系統(tǒng)中MODEM采用外置式Hayes144型，用戶使用賀氏標準AT命令呼叫和應答，實現(xiàn)與遠程系統(tǒng)的通信。<BR> 上述單片機系統(tǒng)的硬件設計關鍵在于：（1）單片機89C51與異步收發(fā)器8250的接口，8250具有與MODEM接口和控制串行通信的能力。8250輸入輸出均為TTL電平，按EIA（國際電子工業(yè)合作會）RS232標準，采用串行收發(fā)驅動器芯片ICL232或MAX232進行電平轉換和驅動。（2）SRAM的選擇與連接，靜態(tài)RAM保存加有時標的數據，選擇DALLAS公司生產的DS1216D，內帶有電池和實時日歷時鐘功能，內含RAM為628128，容量為128K，該芯片掉電自動保存數據和時鐘運行。（3）MODEM的連接，采用9芯接口插座完成各信號的連接。具體電路原理如圖2所示。<BR> </P><P> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316193832499.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316193832499.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316194517398.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316194517398.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A></P><P> <BR> 圖2 單片機系統(tǒng)原理圖</P><P> 3.系統(tǒng)軟件設計<BR> 該系統(tǒng)前臺機軟件由MCS51匯編程序設計,后臺機軟件由VB5.0程序設計(略述),前臺單片機系統(tǒng)通信軟件主程序框圖如圖3所示。<BR> </P><P> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/200310231622739059.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/200310231622739059.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> 圖3 單片機系統(tǒng)程序流程圖</P><P> 3.1 MODEM通信中的AT命令<BR> MODEM使用AT命令可以分三個階段：初始化、呼叫與應答、拆鏈掛機。<BR> MODEM初始化主要包括：設定振鈴次數、設定返回結果碼形式和復位MODEM ，例如：<BR> ATS0=3V0 ‘3次響鈴，結果碼為數值型；<BR> ATZ ‘復位MODEM ；<BR> 上述命令的第一句可以采用WINDOWS 95超級終端編程固化在MODEM內非易失性RAM中，也可以同ATZ一起放在8250初始化程序中。<BR> MODEM 具有自動呼叫與應答功能，在電話交換網中，MODEM之間如同普通電話機相互通信，只要呼叫方發(fā)出撥號命令：ATDT6688787（數字表示電話號），便可形成通信鏈路，該命令用在PC機通信軟件的編程中。<BR> 通信完成后，雙方MODEM要拆鏈掛機，在PC機通信軟件的編程中采用如下AT命令完成掛機：<BR> + + + ‘轉義序列<BR> 延遲1秒 ‘1s靜寂<BR> ATH0 ‘掛機<BR> 3.2 8250初始化<BR> 8250初始化主要包括四項內容：（1）波特率的設置，向地址為3F8H和3F9H兩個寄存器置數，本系統(tǒng)采用2400bps；（2）對線控制寄存器設置字符代碼傳送格式參數，即：數據位、奇偶校驗位、停止位；（3）對MODEM控制寄存器初始化，即控制發(fā)出發(fā)向對方的信號及管理中斷；（4）對中斷允許寄存器的初始化，用于決定在接收的數據準備好時，在發(fā)送保持寄存器空時、在接收字符出錯及MODEM 狀態(tài)改變時是否發(fā)中斷。<BR> 3.3 數據通信<BR> 當某一方單片機接收到呼叫振鈴后，RI信號有效，8250的INTRPT引腳高電平中斷，系統(tǒng)便進入數據通信狀態(tài)，為了使數據傳送準確無誤，編程采用XMODEM協(xié)議對數據打包處理，單片機數據通信程序流程圖如圖4。<BR> </P><P> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316194988656.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316194988656.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> 數據發(fā)送流程圖 <BR> <BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316195437795.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316195437795.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> 數據接受流程圖</P><P> 圖4 單片機數據通信程序流程圖</P><P> 4 結束語<BR> 本文就多點單片機與PC機的電話遠程通信，比較詳細地介紹了軟、硬件設計思想，該系統(tǒng)由于采用普通電話網作為通信信道，實現(xiàn)一網多用，十分經濟。而且后臺PC機用VB5.0開發(fā)通信和數據管理系統(tǒng)軟件既方便、可視又易操作、可靠。</P><P> 作者簡介：江冰(1960-)，女，江蘇常州市人，副教授，碩士，從事數字信號處理與傳輸研究。<BR> 作者單位：河海大學常州分校，江蘇 常州 213022</P><P> 參考文獻<BR> ［1］馬宏杰.微機通信原理與實用技術［M］.北京：清華大學出版社，1994.10.<BR> ［2］楊龍，劉吉發(fā).利用MCS51單片機串行接口和調制解調器實現(xiàn)遠程通信［J］.電測與儀表 1999，(1).<BR>
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