基于单片机的远距离传输控制器设计

摘 要：为了实现远距离数据传输，把控制器和大屏幕配套使用，能够很好的完成数据的接收、处理和显示功能。在核心控制器设计上采用单片机技术完成与上位机的通信，完成通信接口模块、I/O扩展模块以及复位检测模块等几个部分的硬件设计。通过软件程序并设置传输协议来完成数据的传输和检测，达到快速准确处理数据的目的。

关键词：单片机；传输控制器；远距离

中图分类号：TM571 文献标识码：A

1 引言

随着城市化的进程发展，社会已经进入信息化的时代，信息传输快捷化和处理高效化已经成为各行业目标要求的重中之重，人们每时每刻都需要获取重要信息，并对这些信息加以处理和利用。因此，数据信息的传输和显示就成为一个值得研究和重视的课题。

大屏幕显示技术主要是基于LED的电子显示屏，信息的获取和显示是依据控制器来完成的。通过控制室计算机远距离把数据传输给终端，使得人们快速获得相关信息，在控制系统中便于对数据的分析计算，及时做出调整。

本文主要介绍利用单片机技术，把软硬件结合起来设计一种传输控制器，并根据传输协议来完成数据的传输和检测，以达到快速准确处理数据的目的。远距离传输采用串行通道，应用RS-232和RS-485协议传输数据信息。

这项设计属于实用技术，且要求设计精确，适合各种环境和场合应用。

2 控制器的方案

数据传输控制器是把人们的信息变成以数字代码表示的数据，并把这些数据输送到远端的计算机系统，同时，可以接收远端计算机系统的处理结果――数据，并将它变为人们能理解的信息，相当于人和机器之间的接口。CPU与外设之间的信息交换，是通过它们之间接口电路中的I/O端口来进行的，由于同一个外部设备与CPU之间所要传送的信息类型不同，方向不同，作用也不一样，所以接口电路中可以设置多个端口来分别处理这些不同的信息。

数据电路：由传输信道及其两端的数据电路终接设备DCE组成，它位于DTE与计算机系统之间，作用是为数据通信提供数字传输信道。

传输控制器接收数据后，将数据传输给其它系统或显示终端设备。控制器是以CPU为核心，有数据输入和输出接口、复位电路以及显示驱动电路等部分构成，组成框图如图（1）所示。

3 硬件实现

传输控制器的电路原理图部分如图（2）所示。其中CPU采用的是ATMEL公司AT89C51控制器，该单片机只有一路串行口，为了与不同系统和微机通讯，电路扩展了三路串行口，通过74LS32及74LS11实现。采用MAXIM公司MAX232接口芯片与微机通讯，该芯片应用方便，只需外接4个电容即可。为了延长信号传输距离，传输控制器设计了一个RS485接口与其它系统或大屏通讯。RS485接口采用MAXIM公司MAX1480芯片；该芯片采用单5V供电，完全电隔离，传输速率可达2.5Mbps，具有电流限制及热关断功能，抗雷击。

4 软件设计

根据功能要求，主要完成：端口连接、上电提示、通信模块（大屏幕和上位机）等几个模块程序。控制器主程序流程图如图（3）所示。

结论

本文以89C51作为核心，通过RS485协议，实现数据传输控制器和大屏幕之间的通信流程；利用RS232协议，实现了数据传输控制器与PC通信。

通过测试，硬件电路和通信功能都已基本实现。设计中可能还有很多没有考虑到的地方，如数据信息传输过程中的有效保护和信号干扰问题。

参考文献

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