Download miễn phí Mạng giám sát và điều khiển_mc68hc11_rs485
MỤC LỤC
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 5
I. TỔNG QUAN 5
II. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC NỘI DUNG .5
III. SƠ BỘ KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN : .6
CHƯƠNG II CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS232,RS422/485&
ADAPTER CHUYỂN ĐỔI RS232–RS485 7
I. GIỚI THIỆU: 7
I.1 RS232 7
I.2 RS-422/485 8
CHƯƠNG III MẠNG TRUYỀN THÔNG 23
I. KÊNH TRUYỀN THÔNG 23
I.1 Khái niệm . 23
I.2 Phân loại kênh: . 23
I.3 Băng thông và tốc độ bit . 23
I.4 Kênh thuê riêng (leased line) và kênh quay số (dial-up) . 23
I.5 Điều chế tín hiệu 24
I.6 Các kỹ thuật điều chế . 24
I.7 Sự đồng bộ trong điều chế số . 24
I.8 Kiểu truyền . 24
I.9 Truyền dữ liệu 24
I.10 Truyền thông kiểu nối tiếp bất đồng bộ .30
I.11 Truyền nối tiếp đồng bộ . 31
II. NETWORK PROGRAMMING .32
II.1 Các giao thức quản lý mạng . 33
II.2 Định địa chỉ (Addressing) .37
II.3 Xác định thời gian truyền (Transmitter Enable Timing) 40
CHƯƠNG IV GIỚI THIỆU 68HC11 41
I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ VI ĐIỀU KHIỂN .41
I.1 Microcontroller Motorola MC68HC11 . 41
I.2 Đơn vị xử lý trung tâm (CPU) . 44
I.3 Các mode định vị địa chỉ .46
I.4 Tập lệnh của họ MC68HC11 47
II. CẤU HÌNH VÀ CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG 47
II.1 Các chế độ hoạt động .47
II.2 Các thanh ghi điều khiển 48
III. XUẤT NHẬP SONG SONG .53
III.1 PORT A .53
III.2 PORT B .54
III.3 PORT C .54
III.4 PORT D .54
III.5 PORT E .55
IV. HỆ THỐNG TRUYỀN NỐI TIẾP 55
IV.1 Hệ thống SCI trong MC68HC11 : . 55
IV.2 Các thanh ghi SCI và các bit điều khiển 56
V. BỘ ĐẾM THỜI GIAN LẬP TRÌNH .60
V.1 Bắt giữ ngõ vào . 61
V.2 So sánh ngõ ra .61
V.3 Các thanh ghi trong bộ đếm thời gian . 61
VI. RESET VÀ INTERRUPT 64
VI.1 Reset 64
VI.2 Hệ thống ngắt của vi xử lý MC68HC11 (interrupt) 66
VI.3 Sử dụng ngắt Reset và các vectơ ngắt khác của MCU68HC11 . 68
CHƯƠNG V THIẾT KẾ MẠCH VÀ LẬP TRÌNH .71
I. MẠCH RS485 : .71
I.1 Giới thiệu SN75176: . 71
I.2 Điều khiển phát data trên RS485 . 72
Phương pháp định thời theo hướng bít 73
I.3 Điều khiển nhận trên RS485 75
II. CHƯƠNG TRÌNH THU THẬP DỮ LIỆU TỪ CÁC BOARD 78
II.1 Chương trình trên Vi xử lý 78
II.2 Chương trình trên PC 83
II.3 Kết quả thực hiện : . 84
III. DỮ LIỆU THU THẬP .87
III.1 Tính tốc độ động cơ 87
III.2 Chương trình đếm sản phẩm . 91
III.3 Một số chương trình điều khiển đơn giản từ PC .91
KẾTLUẬN 107
PHỤ LỤC
A. CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH .109
B. CHƯƠNG TRÌNH VI XỬ LÝ . 117
C. DATASHEETS 133
D. TÀI LIỆU THAM KHẢO. 134

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU
I. TỔNG QUAN
ã Tên đề tài : THIẾT KẾ MẠNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN MC68HC11
DÙNG RS485
ã Yêu cầu đề tài :
! Đề tài được thực hiện nhằm giám sát thu thập dữ liệu và điều khiển dữ
liệu từ trung tâm thông qua mạng RS485.
! Ứng dụng nguyên lý mới nghiên cứu về truyền thông RS485 trong thiết
kế và lắp đặt mạng truyền thông nối tiếp (Bit oriented timing scheme).
! Các hệ thống hiện đại ngày nay có độ tin cậy cao đều dùng MC68HCHọ
vi điều khiển khá mạnh của Motorola.
ã Mục đích và cách giải quyết :
! Xây dựng qui trình lập mạng trên các bộ EVBU MC68HC11 cũng như
các bộ vi điều khiển khác.
! Áp dụng và kiểm tra nguyên lý mới về truyền thông RS485 (Định
thời theo hướng bit) trong thiết kế mạch chuyển đổi RS232C-RS485.
! Thực hiện kiểm tra điều khiển và giám sát các kết quả lập mạng
(cách truyền nhận, xử lý và điều chỉnh dữ liệu thu thập từ trên
máy tính, ).
II. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC NỘI DUNG
Luận văn tốt nghiệp bao gồm 4 chương :
Chương 1 giới thiệu tổng quan và tóm tắt sơ lược nội dung từng mục trong
luận văn. Tiếp đó, Chương 2 sẽ trình bày một số lý thuyết về các chuẩn truyền
thông RS232, RS422 và đặc biệt là RS485, các vấn đề liên quan đến tín hiệu vi sai,
trở kháng, yêu cầu kỹ thuật, trong thiết kế và lắp đặt hệ thống mạng RS485.
Chương 3 giới thiệu các khái niệm chung về mạng truyền thông, giao thức truyền
nhận, cách kiểm soát và xử lý sai số, các quy trình quản lý địa chỉ, thời gian khi
truyền dữ liệu. Chương 4 sẽ trình bày cấu trúc họ vi điều khiển MC68HC11 bao
gồm các thanh ghi chính, các đặc điểm xuất nhập I/O, hoạt động củabộ truyền phát
nối tiếp và hệ thống Timer cũng như chi tiết cách sử dụng các ngắt ở các chế độ
làm việc khác nhau của MCU. Chương 5, được thực hiện dựa trên cơ sở các chương
trên, bao gồm quá trình thiết kế và thi công mạch chuyển đổi RS232-RS485, các
phương pháp điều khiển việc truyền nhận data, toàn bộ các lưu đồ giải thuật lập
trình mạng theo giao thức Master/Slave, cách xử lý và thu thập dữ liệu dữ liệu từ
các node Cuối cùng là phần Kết luận đánh giá các kết quả và yêu cầu đã thực

/images/nopreview.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-32011/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

h tröôøng hôïp naøy, ta seõ duøng mode standby ñöôïc 68HC11 hoã trôï cho
maïng. Khi nhaän ñöôïc moät byte khoâng phaûi laø ñòa chæ board, ta seõ set bit RWU ñöa
boä nhaän vaøo traïng thaùi sleep, ôû traïng thaùi naøy MCU seõ khoâng thöïc hieän ngaét khi
nhaän caùc byte tieáp theo. Nhö vaäy, moãi MCU seõ chæ nhaûy vaøo chöông trình ngaét moät
laàn khi treân ñöôøng maïng coù moät khoái döõ lieäu ñang truyeàn ñi thay vì 9 laàn nhö treân.
Khi ñöôøng maïng ñaõ ôû traïng thaùi raûnh (iddle) coù nghóa laø khoâng coù node naøo truyeàn
döõ lieäu sau moät khoaûng thôøi gian baèng ñoä daøi moät kyù töï (khoaûng 1,05ms ôû baud
9600), boä nhaän seõ ñöôïc ñaùnh thöùc daäy vaø hoaït ñoäng bình thöôøng – tieáp tuïc laéng
nghe yeâu caàu môùi.
Baét ñaàu
RTI
Coù byte truyeàn xuoáng hay khoâng
BYTEIN = Byte
truyeàn xuoáng
Set bit RWU boû qua
caùc byte tieáp theo
Y
N
Löu ñoà chöông trình ngaét SCI nhaän 1 byte töø PC gôûi xuoáng
Kieåm tra vôùi
ñòa chæ Board
Sai
Ñuùng
Maïng giaùm saùt vaø ñieàu khieån GVHD : Ths. LEÂ TUAÁN ANH
SVTH : Nguyeãn Quoác Tuaán Trang 81
Baét ñaàu
? Ngaét phaùt
Xoaù côø baùo ngaét phaùt
A = Byte troû ñeán bôûi X
Ñöa A vaøo boä ñeäm phaùt
Taêng bieán DEM
DEM = Dem +1
RTI
Y
N Chöông trình ngaét nhaän
Löu ñoà chöông trình ngaét SCI ôû 68HC11E9
II.1.3 Löu ñoà caùc chöông trình hoã trôï cho vieäc truyeàn döõ lieäu :
Ñeå truyeàn theo giao thöùc ñeà ra, tröôùc khi khoái döõ lieäu ñöôïc phaùt, caàn phaûi
chuyeån taát caû döõ lieäu keå caû byte checksum ra daïng maõ ASCII.
Giaûi thuaät ñeå chuyeån moät byte sang maõ ASCII nhö sau
Neáu 0 <A<9, thì maõ ASCII cuûa A seõ laø A=A+$30 (1)
Neáu A khoâng naèm trong taàm treân, thì pheùp tính (1) seõ cho keát quaû A >39, ta
chæ caàn coäng theâm vôùi 7 laø ñöôïc keát quaû mong muoán.
Moãi byte döõ lieäu seõ ñöôïc truyeàn leân PC theo thöù töï töø nibble cao ñeán thaáp
Sau ñaây laø löu ñoà caùc chöông trình chuyeån moät byte sang maõ ASCII vaø phaùt moät
byte chöùa trong thanh ghi A leân maùy tính.
Maïng giaùm saùt vaø ñieàu khieån GVHD : Ths. LEÂ TUAÁN ANH
SVTH : Nguyeãn Quoác Tuaán Trang 82
Löu ñoà chöông trình Ñoåi A thaønh 2 byte maõ ASCII vaø phaùt leân PC
Baét ñaàu
RTS
Caát A
Chuyeån nibble cao A thaønh maõ ASCII
vaø phaùt leân PC
Chuyeån nibble thaáp A thaønh maõ ASCII
vaø phaùt leân PC
Laáy A
Baét ñaàu
RTS
Chuyeån nibble cao cuûa A thaønh nibble
thaáp baèng caùch dòch phaûi A boán laàn
Chuyeån nibble thaáp A thaønh maõ ASCII
vaø phaùt leân PC
Löu ñoà chöông trình Chuyeån nibble cao A thaønh maõ ASCII vaø phaùt
Maïng giaùm saùt vaø ñieàu khieån GVHD : Ths. LEÂ TUAÁN ANH
SVTH : Nguyeãn Quoác Tuaán Trang 83
Baét ñaàu
Côø baùo boä ñeäm phaùt
roãng set leân 1
Boä ñeäm phaùt = A
RTS
Y
N
Löu ñoà chöông trình Truyeàn byte chöùa trongA leân PC
Baét ñaàu
RTS
Che 4 bit cao
Coäng A vôùi $30
A <= $39
A = A + $07
Truyeàn byte chöùa trong A leân PC
Y
N
Löu ñoà chöông trình Chuyeån nibble thaáp A thaønh maõ ASCII vaø phaùt leân PC
II.2 Chöông trình treân PC
Maùy tính seõ ñoùng vai troø laø Master laàn löôït gôûi ñòa chæ cuûa caùc Slave caàn thu
thaäp döõ lieäu theo thöù töï vaø chôø data töø caùc Slave gôûi veà.
PC sau khi gôûi ñòa chæ cuûa node caàn ñoïc seõ chôø cho ñeán khi vuøng ñeäm nhaän
coù soá byte data caàn thieát (neáu soá byte döõ lieäu töø vi xöû lyù laø 3 byte, boä ñeäm seõ chôø
Maïng giaùm saùt vaø ñieàu khieån GVHD : Ths. LEÂ TUAÁN ANH
SVTH : Nguyeãn Quoác Tuaán Trang 84
cho ñeán khi nhaän ñöôïc 9 byte bao goàm 1 byte ñòa chæ, 6 byte döõ lieäu döôùi daïng maõ
ASCII vaø 2 byte laø Checksum cuõng ñöôïc maõ hoaù theo daïng maõ ASCII). Khoái döõ
lieäu truyeàn leân seõ ñöôïc kieåm tra ñòa chæ, neáu khoâng ñuùng ñòa chæ caàn nhaän, boä
ñeäm nhaän seõ bò xoaù vaø PC seõ yeâu caàu data data ñöôïc gôûi leân laïi (baèng caùch gôûi
xuoáng vi xöû lyù ñòa chæ board). Neáu ñòa chæ cuûa khoái döõ lieäu ñuùng vôùi ñòa chæ ñaõ phaùt,
khoái döõ lieäu seõ tieáp tuïc ñöôïc kieåm tra checksum. Toång giaù trò cuûa caùc byte data
ñöôïc gaùn vaøo moät bieán (bieán naøy coù theå laø moät hoaëc hai byte). Byte thaáp cuûa bieán
naøy seõ ñöôïc so saùnh vôùi byte checksum truyeàn leân. Döõ lieäu chæ ñöôïc coi laø ñuùng
khi hai giaù trò naøy baèng nhau. Sau khi thöïc hieän so saùnh checksum, neáu ñuùng data
seõ ñöôïc xöû lyù (coù theå löu vaøo boä nhôù, hieån thò ra maøn hình …). Neáu khoâng, PC seõ
gôûi laïi ñòa chæ board caàn nhaän, tieáp tuïc chôø vaø kieåm tra döõ lieäu gôûi leân.
Caùc thao taùc treân seõ tieáp tuïc laëp laïi cho ñeán khi naøo vieäc kieåm tra ñòa chæ vaø
checksum cho keát quaû ñuùng hoaëc vaãn coù keát quaû sai maø heát thôøi gian Timeout, ñaây
laø khoaûng thôøi gian aán ñònh tröôùc ñöôïc baét ñaàu tính töø khi gôûi ñòa chæ laàn ñaàu tieân
ñeå thu thaäp döõ lieäu töø moät board. Khoaûng thôøi gian naøy laø caàn thieát vì PC khoâng
theå chôø data thích hôïp moät caùch voâ taän maø chæ chôø trong khoaûng thôøi gian cho pheùp.
Neáu quaù thôøi gian naøy maø khoâng coù döõ lieäu hay döõ lieäu khoâng ñuùng, maùy tính seõ
baùo vieäc nhaän thaát baïi. Sau ñoù PC seõ gôûi ñòa chæ board keá tieáp vaø thöïc hieän caùc
thao taùc thu thaäp döõ lieäu töông töï nhö treân.
II.3 Keát quaû thöïc hieän :
Maïng hoaït ñoäng ñuùng nhö yeâu caàu, döõ lieäu thu thaäp ñöôïc cho hieån thò theo
daïng thoâ (hieän toaøn boä keå caû ñòa chæ vaø checksum).
Tuy nhieân ñaây chæ laø böôùc ñaàu, duø coù theå yeâu caàu döõ lieäu töø töøng board theo
ñuùng giao thöùc ñònh saün, nhöng ñaây chæ laø döõ lieäu ngaãu nhieân töø vuøng ñeäm laø 3 byte
choïn tröôùc trong vuøng nhôù RAM cuûa moãi MCU, maïng chöa cho thaáy khaû naêng
töông taùc giöõa Master vôùi caùc Slave, chöa theå thay ñoåi hay taùc ñoäng ñeán döõ lieäu gôûi
leân. Caàn taïo caùc döõ lieäu khaùc nhau ñeå coù theå kieåm tra ñoä oån ñònh cuõng nhö phaùt
hieän caùc sai soùt coù theå coù cuûa maïng trong ñieàu kieän hoaït ñoäng thöïc teá.
Maïng giaùm saùt vaø ñieàu khieån GVHD : Ths. LEÂ TUAÁN ANH
SVTH : Nguyeãn Quoác Tuaán Trang 85
Baét ñaàu
Gôûi ñòa chæ node caàn nhaän
Nhaän data gôûi leân
Keát thuùc
Löu ñoà toång quaùt chöông trình treân maùy tính
Xöû lyù döõ lieäu
Laáy ñòa chæ node keá tieáp
So saùnh ñòa chæ gôûi leân vôùi
ñòa chæ node ñaõ yeâu caàu
Ñuùng
Sai
Kieåm tra Checksum
khoái döõ lieäu nhaän ñöôïc
Sai
Ñuùng
Time out ?Y
N
Sau ñaây laø minh hoïa caùch thöùc hoaït ñoäng cuûa heä thoáng maïng
Maïng giaùm saùt vaø ñieàu khieån GVHD : Ths. LEÂ TUAÁN ANH
SVTH : Nguyeãn Quoác Tuaán Trang 86
Ñòa chæ Board
khoâng ñuùng
Slave - MCU Master - PC
Ñòa chæ board
Ignore caùc
byte tieáp theo
Döõ lieäu
Hoaït ñoäng khoâng loãi
Slave - MCU Master - PC
Ñòa chæ board
Kieåm tra ñòa chæ ñuùng
Nhaän döõ lieäu
Kieåm tra checksum ñuùng
Xöû lyù döõ lieäu (hieån thò, löu tröõ ...)
Ñòa chæ Board
ñuùng
Döõ lieäu
Slave - MCU Master - PC
Ñòa chæ board
Kieåm tra ñòa chæ sai Ñòa chæ board
Döõ lieäu
Kieåm tra Checksum sai
Ñòa chæ board
. . . .
. . . .
Baùo Timeout. Receive fail !
. . . .
K
ho
aûn
g
th
ôøi
g
ia
n
Ti
m
eo
ut
Hoaït ñoäng coù loãi
Ñòa chæ Board
ñuùng
Ñòa chæ Board
ñuùng
. . . .
Caùch thöùc hoaït ñoäng cuûa maïng
Maïng giaùm saùt vaø ñieàu khieån GVHD : Ths. LEÂ TUAÁN ANH
SVTH : Nguyeãn Quoác Tuaán Trang 87
III. DÖÕ LIEÄU THU THAÄP
Ñeå minh hoaï khaû naêng thu thaäp döõ lieäu cuûa maïng, moät board seõ thu thaäp toác
ñoä ñoäng cô töø Encoder vaø moät board seõ ñeám saûn phaåm baèng tia hoàn...

---