基于單片機和串口服務(wù)器的遠程數據采集系統

　　下面將各個(gè)模塊的功能進(jìn)行簡(jiǎn)單概述：

　　1） 延時(shí)模塊。本模塊完成的功能為延時(shí)1 s。利用定時(shí)器0 溢出中斷完成。

　　2） 數據采集模塊。每隔一秒對ADC0809 中的一路數據進(jìn)行采樣，然后將其保存在數據緩沖區中。

　　3） 數碼顯示模塊。當ADC0809 中與一路數據被采集完畢后，共陰級八段數碼管顯示當前ADC0809 中通道路數，以及當前路數的數據值。

　　4）十六進(jìn)制轉ASCII 碼模塊。本子程序完成的功能是把十六進(jìn)制數轉換為ASCII 碼。

　　5） 數據協(xié)議模塊。本程序完成的功能是將要發(fā)送的ASCII 碼數據實(shí)現幀封裝，定義數據包的頭和尾，以及中間分隔符，起始字符為“！ ”，結束字符為“#”。中間分隔符號為“+”，為方便上位機接收和存儲單片機發(fā)送的采集數據。

　　6） 數據發(fā)送模塊。本程序完成的功能是將數據包發(fā)送到串口服務(wù)器上。

　　2.3 軟件流程圖

　　系統的工作原理是系統上電后的， 首先進(jìn)行初始化，包括設置波特率為9600bps，定時(shí)器工作方式，串行口工作方式， 開(kāi)定時(shí)中斷等。然后對八路通道進(jìn)行循環(huán)采集、顯示，最后進(jìn)行數據處理，將處理后的數據存入緩沖區， 然后由串行口發(fā)送數據。流程圖如圖5所示。

　　3 結束語(yǔ)

　　本文所設計的方案，采用單片機和串口服務(wù)器，既可以完成數據采集， 又可以將數據封裝向Internet 發(fā)送，電路結構簡(jiǎn)單，實(shí)用性強，非常適用于遠距離、偏遠地點(diǎn)的數據終端采集工作， 是數據網(wǎng)絡(luò )連接的一種可行性解決方案。

【摘要】介紹一種通過(guò)串口服務(wù)器在單片機與遠程PC機間建立通信的方法，實(shí)現的遠程數據采集系統。該系統是應用一款低電壓，高性能的CMOS的8位單片機AT89C52構成數據采集系統，利用嵌入式串口服務(wù)器DNE-18將數據封裝并聯(lián)入Interhet。文中介紹系統總體設計方案及軟、硬件的設計框架。該系統結構簡(jiǎn)單，性能穩定，適用范圍廣，可擴展性強，市場(chǎng)前景廣闊。

　　0 引言

　　隨著(zhù)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )化的發(fā)展， 要求現場(chǎng)終端設備的實(shí)時(shí)數據資料能夠通過(guò)已經(jīng)存在的局域網(wǎng)甚至廣域網(wǎng)傳輸成為工業(yè)自動(dòng)化的普遍需要。串口服務(wù)器是一種協(xié)議轉換模塊，它通過(guò)提供1、2、4、8 或16 口的RS-232 或RS-422/485 串口界面，以及1 個(gè)10/100M 的以太網(wǎng)接口，可以將RS-232 或RS-422/485 串行設備接入TCP/IP 網(wǎng)絡(luò )中而不需要更改控制程序，主計算機使用TCP/IP 協(xié)議通過(guò)以太網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)被接入的終端設備。上位機采用Socket 編程。

　　1 系統總體設計

　　1.1 設計思路

　　將經(jīng)過(guò)傳感器或變壓器轉變的標準電壓或電流信號，進(jìn)行A/D 轉換，變成數字化的數據，把這些數據通過(guò)單片機串口傳送到串口服務(wù)器上， 串口服務(wù)器將單片機發(fā)出來(lái)的數據包轉換為以太網(wǎng)數據報文格式，轉發(fā)到Internet 上，從而實(shí)現數據網(wǎng)上傳輸，可以方便地通過(guò)網(wǎng)絡(luò )從上層PC 機進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。

　　1.2 系統總體結構

　　該系統硬件采用模塊化結構， 其系統總體結構如圖1 所示。該存儲轉發(fā)上網(wǎng)系統采集終端主要是由傳感器，放大電路，光電隔離電路，采集電路，近端LED顯示電路，串口服務(wù)器等模塊組成。

　　其中，該系統數據采集終端為一單片機控制系統，通信口為RS232/485 可選接口。

　　本系統中采用的串口服務(wù)器是嵌入式串口服務(wù)器DNE-18。DNE-18 用TCP server 方式來(lái)實(shí)現串口數據到網(wǎng)絡(luò )口的轉換。給DNE-18 配置了唯一的IP 地址和相應的端口號后，DNE-18 開(kāi)始偵聽(tīng)，若網(wǎng)絡(luò )中有主機發(fā)起聯(lián)接DNE-18 會(huì )接受聯(lián)接請求， 并將網(wǎng)絡(luò )口收到的從串口發(fā)出并將串口收到的數據從網(wǎng)絡(luò )口以TCP/IP 協(xié)議包送出。DNE-18 不對用戶(hù)數據包做任何解析或更改，提供完全透明的數據通道。