1、 毕业论文开题报告 电气工程及其自动化 基于 RS485 总线的多机通信系统设计 一、 课题研究意义及现状 单片机是微型计算机的一个重要的分支。自 1976 年 Intel 推出第一款 8 位单片机 MCS-48 开始，单片机在短短的几十年间获得了长足的发展。 随着计算机的发展，单片机的应用领域也越来越广泛，其最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器设备中，得以在工业控制上，数据采集上以及仪器仪表自动化等许多领域上起着十分重要的作用。如 DCS，数据采集系统；高速公路收费系统；过程控制及制造；电力系统采集与控制系统；远程终端互连等领 域。如远程抄表系统（智能水、电、气三表及数据采集器）；智能停车场系
2、统；智能控制系统；对讲门铃、门禁、考勤系统、一卡通系统、监控系统；云台控制器；光端机（视频光端机、数据光端机、音频光端机等）；网络摄像机；智能仪器仪表等。 单片机所集成的部件越来越多： NS（美国国家半导体）公司的单片机已把语音、图像部件也集成到单片机中，也就是说，单片机的意义只是在于单片集成电路，而不在于其功能了；如果从功能撒谎那个讲它可以讲是万用机。原因是其内部已集成了各种应用电路。 机械自动化控制系统的控制端采用 RS485 总线方式。 RS485 作为一种传统工业总线，在工业控制上有广泛的应用。在工业控制设备之间中长距离通信的诸多方案中， RS-485 系统总线因硬件设计简单、控制方便
3、、成本低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制、小区监控、楼宇自控、水利自动测控等领域。随着 RS485 总线系统的广泛应用， RS485 总线系统也越来越大， RS485 总线外挂的 485 设备越来越多，从而导致 485 总线的稳定性越来越差。 随着单片机的发展 , 其应用已从单机逐渐转向多机或连网 ， 其中远程通讯具有很强的实际意义 ，在实践中得到越来越广泛的应用 。 现在市场上已经有可以负载 128， 256 台甚至 400 台 485 设备的转换器，由于 485 总线使用总线连接形式，形成如果有一个 485 设备出现问题，就导致整个 485 总线出现问题的现象。所以从 485 总线的
4、稳定性来说，当设备达到一定数量的时候，一些细节的处理不当常会导致通信失败甚至系统瘫痪等故障，因此提高 RS485 总线的运行稳定性及可靠性至关重要。 二、课题研究的主要内容和预期目标 设计并制作一个多机通信系统，系统的结构框图如下： 主单片机从 单 片 机 1 从 单 片 机 2 从 单 片 机 n温 度 等 数 据 温 度 等 数 据 温 度 等 数 据R S 4 8 5 总 线基本要求：完成从机的温度、开关量等数据的采集，实现主、从单 片机之间的 RS485 串行通信。 三、课题研究的方法及措施 本课题的硬件部分：主单片机与各个从单片机系统的数据通信系统 . 图 2 主从单片机都选用 AT
5、89C51 该单片机具有集成的 ROM 和 RAM，而且 MCS-51 系列单片机高度兼容，其内部有一个功能很强的全双工串行口，该串行口有 4 种工作方式，能满足本课题的要求。 本设计 RS485 接口芯片采用 MAX485， MAX485 是 Maxim 公司 的生产的一种 RS485 数据通讯接口芯片。 RS485 通讯是一种半双工通讯，发送和接收共用同一物理信道。在任意时刻 ， 只允许一台单机处于发送状态。 该产品将光电耦合器、变压器、 DC-DC 转换器和二极管等器件组装于单一 28引脚封装内，构成一个完整的 RS-485 收发器，是专为半双工 通信 通迅模式设计的。 温湿度检测模块由
6、 采用 DHT11 温湿度传感器，它 是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。 另外还有一些外围设备如报警器，键盘输入等。 四、课题研究进度计划 2010 年 10 月 20 日至 12 月 4 日（第一学期）明确设计任 务，收集资料，确定设计方案，完成外文翻译、文献综述及开题报告。 2010 年 12 月 4 日至 2011 年 4 月 20 日 2010 年 12 月 4 日 -12 月 20 日：完成 硬件选择，主电路的设计； 从单片机 温湿度检测模块 RS485 接口芯片 主单片机 外围设备 1602 显示 报警电路 1602 显示 2010 年 12 月 21 日 -2011
7、 年 1 月 23 日：完成主体硬件的设计与测试； 2011 年 1 月 24 日 -3 月 1：完成系统的软件设计，并去除程序 Bug； 2011 年 3 月 2 日 -4 月 10 日：撰写、修改与完善毕业论文； 2011 年 4 月 11 日 -4 月 20 日：做好毕业论文答辩的 PPT，准备答辩。 五、参考文献 1 任波，乔莉，李环编著 .现场总线技术及应用 M.北京：航空工业出版社 2008,7. 2 刘凤新，黄玉金，潘小莉编著 .计算机辅助测试技术导论 M.北京：电子工业出版社， 2004,2. 3 耿恒山主编 .微机原理与接口 M.北京：中国水利水电出版社， 2005, 4 求
8、是科技编著 .单片机通信技术与工程实践 M.北京：人民邮电出版社 ,2005,1. 5 段永霞，徐玓，周建渡 .基于 RS485 多机通信网络系统的实现 J.中国科技纵横， 2010,20,98（ 3） :61-62. 6 张艳丰 .MAX-487 在远距离多机通信系统中的应用 J.济源职业技术学院学报， 2005， 6： 18-21. 7 薛艳等 .基于 RS232 无线多机通信系统设计与实现 J.中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集， 2009， 6： 768-771. 8 彭佳文等 .一种单片机多机通信系统的设计 J.微计算机信息 （ 嵌入式与 SOC） ， 2008， 24： 131-133. 9 李勇 .提高单片机多机通信系统可靠性的方法 J.工矿自动化， 2004， 2： 47-49. 10 刘萍先等 .基于 RS232/485 协议的多机通信系统的设计 J. 南昌工程学院学报， 2008， 12： 16-20.
