基于MODBUS協(xié)議智能控制系統設計

摘要：針對工業(yè)化生產(chǎn)的實(shí)際需求，改變工控儀表和控制器價(jià)格較高的現狀同時(shí)降低成本，設計了基于MODBUS協(xié)議的智能控制系統。下位機由AVR單片機實(shí)現基于MODBUS協(xié)議的數據采集和顯示，再通過(guò)控制電路控制數據變量；上位機用VC++6．0編寫(xiě)基于MODBUS協(xié)議的程序，實(shí)現數據在上位機界面顯示，并且將采集的數據值保存到SQLsever2000數據庫，同時(shí)繪制數據的動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)圖，上下位機通過(guò)RS-485總線(xiàn)通訊。系統結構簡(jiǎn)單，成本低廉，具有一定實(shí)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞：AVR單片機；MODBUS協(xié)議；VC++6．0；SQLsever2000；RS-485總線(xiàn)

O 引言
現場(chǎng)總線(xiàn)作為生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化發(fā)展的重點(diǎn)，對推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)起到巨大的推動(dòng)作用，是現代化工業(yè)的標志。MODBUS作為現場(chǎng)總線(xiàn)的一種通信協(xié)議，它實(shí)現了PLC控制器、工控儀表與設備間的通訊和信息交換。具有MODBUS功能的工控儀表雖然應用比較廣泛，但是工控儀表和PLC控制器價(jià)格較高并且沒(méi)有形成自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品，阻礙了它的進(jìn)一步發(fā)展。本文從這個(gè)問(wèn)題著(zhù)手，設計基于MODBUS協(xié)議的單片機控制系統，設計合理，價(jià)格低廉，自主性強，在工業(yè)控制領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。

1 系統總體設計
系統中計算機PC作為主機，AVR單片機作為從機，采用RS-485工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)通信。由于計算機的串口采用RS232總線(xiàn)標準，因此在主機的串行通信端口必須增加RS485-RS232電平轉換器，在計算機串行端口由該電平轉換器實(shí)現RS-232電平與RS-485電平轉換，主機與從機通過(guò)MOD-BUS通信協(xié)議在RS-485總線(xiàn)上進(jìn)行數據通信和交換，在整個(gè)RS-485總線(xiàn)上最多可以接255臺從機。系統的總體結構如圖1所示。

2 系統硬件設計
整個(gè)硬件電路包括：PC機、RS485-RS232電平轉換器、電源、復位電路、晶振電路、AVR單片機控制系統。本系統上位機由PC機和串口組成，下位機由兩個(gè)單片機控制系統組成。兩個(gè)從機設備地址為01和02，每個(gè)單片機系統由Atmega32單片機，TSl2864A-3型LCD液晶顯示器，傳感器，PWM脈寬調制控制電路組成。下位機基于A(yíng)tmega32單片機，通過(guò)傳感器對采集數據再經(jīng)過(guò)A／D轉換后在LCD液晶屏顯示，Atmega32單片機帶有MAX485串口，通過(guò)RS-485總線(xiàn)與上位機通訊，系統的總體硬件原理圖如圖2所示。