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。
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