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單片機(jī)與PC機(jī)電話遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)</P><P> 江 冰 張學(xué)武</P><P> 摘要：結(jié)合電話遠(yuǎn)程采集灌區(qū)水位/流量的研究課題，系統(tǒng)地介紹了采用89C51與通用異步收發(fā)器8250接口和控制智能MODEM以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)在有線公共電話網(wǎng)中進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信技術(shù)。<BR> 關(guān)鍵詞：異步收發(fā)器；MODEM；串行通信<BR> 中圖分類號：TP274+.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A</P><P> Telephone Telecommunication System by SINGLECHIP & PC</P><P> JIANG Bin ZHANG Xue-wu<BR> (Computer & Information Department,He Hai University,Changzhou 213022)</P><P> Abstract: This paper is based on research project about irrigation district water line & water flux by telephone remote acquisition ,by the numbers introduce technique of interface about 89C51 & 8250 ,and control intelligent MODEM implement remote data communications between singlechip and PC by the PSTN .<BR> Key words: asynchronism transceiver ;MODEM ; serial communication </P><P> 1.引言<BR> 隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信是當(dāng)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(tǒng)中利用現(xiàn)有電話網(wǎng)作為通信信道則是最經(jīng)濟(jì)、最方便和最可靠的方法。當(dāng)前現(xiàn)代電話通信網(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，因此采用電話通信網(wǎng)建立數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)確實(shí)具有其獨(dú)特的優(yōu)越性。<BR> 利用單片機(jī)系統(tǒng)采集灌區(qū)水位、水流量，實(shí)現(xiàn)無人職守和科學(xué)的管理水資源具有實(shí)際意義，特別對少雨缺水地區(qū)更具有應(yīng)用價(jià)值。</P><P> 2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)<BR> 本系統(tǒng)采用了MODEM將前端單片機(jī)采集的數(shù)據(jù)通過電話網(wǎng)遠(yuǎn)程傳輸?shù)街行恼綪C機(jī)，并實(shí)現(xiàn)一對多點(diǎn)通信（站點(diǎn)數(shù)、通信距離均不限），后臺PC機(jī)通過撥號的方式對各站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收并實(shí)時(shí)存儲記錄、查詢、打印。系統(tǒng)框圖如圖1所示。</P><P> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316193046282.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316193046282.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A></P><P> 圖1 系統(tǒng)框圖</P><P> 單片機(jī)系統(tǒng)從傳感器（含數(shù)字編碼器）直接采集數(shù)字信號，通過RS232接口送給本端的MODEM，MODEM將數(shù)字信號調(diào)制成音頻模擬信號在電話線上傳輸，再經(jīng)中心站MODEM調(diào)制成數(shù)字信號送往PC機(jī)。系統(tǒng)中MODEM采用外置式Hayes144型，用戶使用賀氏標(biāo)準(zhǔn)AT命令呼叫和應(yīng)答，實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程系統(tǒng)的通信。<BR> 上述單片機(jī)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于：（1）單片機(jī)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TTL電平，按EIA（國際電子工業(yè)合作會）RS232標(biāo)準(zhǔn)，采用串行收發(fā)驅(qū)動器芯片ICL232或MAX232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和驅(qū)動。（2）SRAM的選擇與連接，靜態(tài)RAM保存加有時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)，選擇DALLAS公司生產(chǎn)的DS1216D，內(nèi)帶有電池和實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘功能，內(nèi)含RAM為628128，容量為128K，該芯片掉電自動保存數(shù)據(jù)和時(shí)鐘運(yùn)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。<BR> </P><P> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316193832499.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316193832499.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316194517398.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316194517398.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A></P><P> <BR> 圖2 單片機(jī)系統(tǒng)原理圖</P><P> 3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)<BR> 該系統(tǒng)前臺機(jī)軟件由MCS51匯編程序設(shè)計(jì),后臺機(jī)軟件由VB5.0程序設(shè)計(jì)(略述),前臺單片機(jī)系統(tǒng)通信軟件主程序框圖如圖3所示。<BR> </P><P> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/200310231622739059.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/200310231622739059.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> 圖3 單片機(jī)系統(tǒng)程序流程圖</P><P> 3.1 MODEM通信中的AT命令<BR> MODEM使用AT命令可以分三個(gè)階段：初始化、呼叫與應(yīng)答、拆鏈掛機(jī)。<BR> MODEM初始化主要包括：設(shè)定振鈴次數(shù)、設(shè)定返回結(jié)果碼形式和復(fù)位MODEM ，例如：<BR> ATS0=3V0 ‘3次響鈴，結(jié)果碼為數(shù)值型；<BR> ATZ ‘復(fù)位MODEM ；<BR> 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(nèi)非易失性RAM中，也可以同ATZ一起放在8250初始化程序中。<BR> MODEM 具有自動呼叫與應(yīng)答功能，在電話交換網(wǎng)中，MODEM之間如同普通電話機(jī)相互通信，只要呼叫方發(fā)出撥號命令：ATDT6688787（數(shù)字表示電話號），便可形成通信鏈路，該命令用在PC機(jī)通信軟件的編程中。<BR> 通信完成后，雙方MODEM要拆鏈掛機(jī)，在PC機(jī)通信軟件的編程中采用如下AT命令完成掛機(jī)：<BR> + + + ‘轉(zhuǎn)義序列<BR> 延遲1秒 ‘1s靜寂<BR> ATH0 ‘掛機(jī)<BR> 3.2 8250初始化<BR> 8250初始化主要包括四項(xiàng)內(nèi)容：（1）波特率的設(shè)置，向地址為3F8H和3F9H兩個(gè)寄存器置數(shù)，本系統(tǒng)采用2400bps；（2）對線控制寄存器設(shè)置字符代碼傳送格式參數(shù)，即：數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位；（3）對MODEM控制寄存器初始化，即控制發(fā)出發(fā)向?qū)Ψ降男盘柤肮芾碇袛�；�?）對中斷允許寄存器的初始化，用于決定在接收的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好時(shí)，在發(fā)送保持寄存器空時(shí)、在接收字符出錯(cuò)及MODEM 狀態(tài)改變時(shí)是否發(fā)中斷。<BR> 3.3 數(shù)據(jù)通信<BR> 當(dāng)某一方單片機(jī)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(tǒng)便進(jìn)入數(shù)據(jù)通信狀態(tài)，為了使數(shù)據(jù)傳送準(zhǔn)確無誤，編程采用XMODEM協(xié)議對數(shù)據(jù)打包處理，單片機(jī)數(shù)據(jù)通信程序流程圖如圖4。<BR> </P><P> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316194988656.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316194988656.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> 數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖 <BR> <BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316195437795.gif" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/2003102316195437795.gif" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> 數(shù)據(jù)接受流程圖</P><P> 圖4 單片機(jī)數(shù)據(jù)通信程序流程圖</P><P> 4 結(jié)束語<BR> 本文就多點(diǎn)單片機(jī)與PC機(jī)的電話遠(yuǎn)程通信，比較詳細(xì)地介紹了軟、硬件設(shè)計(jì)思想，該系統(tǒng)由于采用普通電話網(wǎng)作為通信信道，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多用，十分經(jīng)濟(jì)。而且后臺PC機(jī)用VB5.0開發(fā)通信和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件既方便、可視又易操作、可靠。</P><P> 作者簡介：江冰(1960-)，女，江蘇常州市人，副教授，碩士，從事數(shù)字信號處理與傳輸研究。<BR> 作者單位：河海大學(xué)常州分校，江蘇 常州 213022</P><P> 參考文獻(xiàn)<BR> ［1］馬宏杰.微機(jī)通信原理與實(shí)用技術(shù)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，1994.10.<BR> ［2］楊龍，劉吉發(fā).利用MCS51單片機(jī)串行接口和調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信［J］.電測與儀表 1999，(1).<BR>
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