單片機與PC機電話(huà)遠程通信系統分析研究

隨著(zhù)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò )系統通信是當今技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要的方向，然而在網(wǎng)絡(luò )系統中利用現有電話(huà)網(wǎng)作為通信信道則是最經(jīng)濟、最方便和最可靠的方法。當前現代電話(huà)通信網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入程控交換時(shí)代，技術(shù)比較先進(jìn)，速度快，容量大，因此采用電話(huà)通信網(wǎng)建立數據通信系統確實(shí)具有其獨特的優(yōu)越性?！　?

利用單片機系統采集灌區水位、水流量，實(shí)現無(wú)人職守和科學(xué)的管理水資源具有實(shí)際意義，特別對少雨缺水地區更具有應用價(jià)值。

2.系統硬件設計　　

本系統采用了MODEM將前端單片機采集的數據通過(guò)電話(huà)網(wǎng)遠程傳輸到中心站PC機，并實(shí)現一對多點(diǎn)通信（站點(diǎn)數、通信距離均不限），后臺PC機通過(guò)撥號的方式對各站點(diǎn)進(jìn)行數據接收并實(shí)時(shí)存儲記錄、查詢(xún)、打印。系統框圖如圖1所示。

單片機系統從傳感器（含數字編碼器）直接采集數字信號，通過(guò)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(huà)線(xiàn)上傳輸，再經(jīng)中心站MODEM調制成數字信號送往PC機。系統中MODEM采用外置式Hayes144型，用戶(hù)使用賀氏標準AT命令呼叫和應答，實(shí)現與遠程系統的通信?！　?/P>

上述單片機系統的硬件設計關(guān)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T(mén)TL電平，按EIA（國際電子工業(yè)合作會(huì )）RS232標準，采用串行收發(fā)驅動(dòng)器芯片ICL232或MAX232進(jìn)行電平轉換和驅動(dòng)。（2） SRAM的選擇與連接，靜態(tài)RAM保存加有時(shí)標的數據，選擇DALLAS公司生產(chǎn)的DS1216D，內帶有電池和實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘功能，內含RAM為 628128，容量為128K，該芯片掉電自動(dòng)保存數據和時(shí)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。

圖2　單片機系統原理圖

3.系統軟件設計　　

該系統前臺機軟件由MCS51匯編程序設計,后臺機軟件由VB5.0程序設計(略述),前臺單片機系統通信軟件主程序框圖如圖3所示。

圖3　單片機系統程序流程圖

3.1　MODEM通信中的AT命令　　

MODEM使用AT命令可以分三個(gè)階段：初始化、呼叫與應答、拆鏈掛機?！　?

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：

ATS0=3V0　　　‘3次響鈴，結果碼為數值型；

ATZ　　　　　 ‘復位MODEM ；　　

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?！　?

MODEM 具有自動(dòng)呼叫與應答功能，在電話(huà)交換網(wǎng)中，MODEM之間如同普通電話(huà)機相互通信，只要呼叫方發(fā)出撥號命令：ATDT6688787（數字表示電話(huà)號），便可形成通信鏈路，該命令用在PC機通信軟件的編程中?！　?

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：　　

+ + +　　 　　 ‘轉義序列　　

延遲1秒　　　　‘1s靜寂　　

ATH0 　　 　　 ‘掛機

3.2　8250初始化　　

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(gè)寄存器置數，本系統采用2400bps；（2）對線(xiàn)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(shí)，在發(fā)送保持寄存器空時(shí)、在接收字符出錯及MODEM 狀態(tài)改變時(shí)是否發(fā)中斷。

3.3　數據通信　　

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，系統便進(jìn)入數據通信狀態(tài)，為了使數據傳送準確無(wú)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。

數據發(fā)送流程圖

受流程圖

圖4　單片機數據通信程序流程圖

4　結束語(yǔ)　　

本文就多點(diǎn)單片機與PC機的電話(huà)遠程通信，比較詳細地介紹了軟、硬件設計思想，該系統由于采用普通電話(huà)網(wǎng)作為通信信道，實(shí)現一網(wǎng)多用，十分經(jīng)濟。而且后臺PC機用VB5.0開(kāi)發(fā)通信和數據管理系統軟件既方便、可視又易操作、可靠。