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1、吉林化工学院毕业设计（论文）- I - 摘 要目前, 在我们国家的各个领域 , 有成千上万的感应器、检测器、智能仪表或其他设备在现场运行 , 出于实时监测和控制、增强企业内部管理等原因 , 许多测控系统需要把现场采集的数据传送给远方的监控机或服务器(一般为PC 机) , 他们之间的数据交换一般通过RS232 串行口或RS485 网络来实现, 但是RS232 接口传输距离只有几十米 , 即使转换成工业485 网络接口, 传输距离也只有一千多米。利用公共交换电话网(PSTN ) , 通过Modem 可以不受距离限制传送数据。 基于此我们设计了一种成本低 , 可靠度高的远程数据监测系统。远程数据采集
2、和下位机系统控制是工业测控系统的主要任务。在这些系统中由单片机或 PLC 完成现场数据的采集与预处理 ,由系统机完成数据的汇总、查询、 统计、报表等综合处理。本设计属于远程监控研究领域，目的在于使用计算机和单片机通过Modem和现有的公共电话网组成开放式远程监控系统， 完成远程数据的采集、传输以及远程设备的控制。系统由前端数据采集器、远程通信子系统和终端监控计算机三部分构成， 设计中使用8051单片机作前端数据采集控制器核心元件，可实现八个开关量、八个模拟量的数据采集以及八个输出开关量的控制。前端数据采集控制器经外置 Modem、电话线与远程计算机通信，能实现多点数据的采集和设备控制。终端监控
3、计算机接收远程前端数据采集器传送的数据，利用计算机对采集到的数据进行处理、存储及分析。该部分软件使用Visual Basic6.0 语言编写，利用数据库管理接收数据，可进行数据的动态显示、查询报表和备份，对超限数据可进行声光报警显示。关键词：远程监控；数据采集；串口通信名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 43 页 - - - - - - - - - 基于 MODEM远程监控系统的设计- - II Abstract Currently, each realm i
4、n our nation, have thousands sensor, detector, the intelligence appearance or other equipmentseses to circulate on the spot, proceed from solid hours monitor and control and strengthen the business enterprise inner part management etc. reason, many measure to control the system demand collect on the
5、 scene of data deliver to the supervision machine or server( general is PC machine)s of the far-away place, datas between they exchange to go the or network of RS485s through a RS232 string generally to carry out, but the RS232 connect to deliver the distance to only have several ten meters, even co
6、nverting the industry 485 networks connect, delivering the distance to also only have several thousand meters.Make use of public exchange the telephone net( PSTN), pass the Modem and can be free from the distance restrict transmission data.According to this we designed a kind of cost low, the credib
7、ility high long range data monitor system.The long range data collect is main mission that the industry measures to control the system with the next machine system control.Be completed the spot data by a machine or PLC to collect and prepare the processing in these systems, complete the data to gath
8、er, search, statistics from the system machine, comprehensive processing of etc. of statement. This scheme is belong to the study field of the remote monitoring. This open remote monitoring system was integrated with MCU computer, Modem and present PSTN. It can access to remote data acquisition, tra
9、nsmission and remote control. There are three parts in this system, the front data acquisition equipment, PSTN and monitoring terminal computer. With the MCU8051, the front data acquisition equipment can collect 8 off-on signals and 8 analogue signals and control 8 off-on output signals. The front d
10、ata acquisition equipment can communicate with remote computer via Modem and telephone wire. The monitoring terminal computer receive the data from the front data acquisition equipment, process , save and analyze the data using computer. The software was developed using Visual Basic6.0. It can recei
11、ve data using the database, display the data dynamically, search table and make copy, give a acoustooptical alarm for beyond limited data. Key Words ：Remote monitor ；The data acquisition ；An oscular of correspondence 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页
12、，共 43 页 - - - - - - - - - 吉林化工学院毕业设计（论文）- III - 目录摘 要 . IAbstract . II绪 论 . V第 1 章 整体设计方案 . 11.1 系统组成框图 . 11.2 整体开发 . 11.2.1、整体方案. 11.2.2、硬件电路设计数据采集原理 . 21.3 系统简述 . 21.3.1 前端数据采集器 . 21.3.2终端监控计算机 . 31.3.3 远程通信网 . 3第 2 章 前端数据采集器硬件电路设计 . 42.1 硬件电路组成原理 . 42.2 Modem 接口电路 . 42.3 硬件电路方案选择 . 52.4 主要器件说明 .
13、52.4.1 8位串行 AD 转换器 ADC0832 . 52.4.2 X5045看门狗. 82.4.3 MAX232 芯片 . 112.4.4 TC4051B八选一电子开关 . 142.4.5 74LS595带锁存移位寄存器 . 14第 3 章 系统软件设计 . 163.1 程序流程框图及说明 . 163.1.1 8051单片机主程序流程框图及说明 . 163.1.2监控计算机主程序流程框图及说明 . 223.2 Visual Basic 6.0 实现远程通信的软件编程方法 . 223.2.1 AT指令简介 . 243.2.2 MSComm控件的属性和事件 . 25名师资料总结 - - -精
14、品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 43 页 - - - - - - - - - 基于 MODEM远程监控系统的设计- - IV 3.2.2 用 MSComm 控件实现远程通信的方法 . 323.3 监控计算机主操作界面说明 . 333.3.1主操作界面. 333.3.2操作主界面功能简介 . 34结论 . 35致谢 . 36参 考 文 献. 37名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
15、- - - - 第 4 页，共 43 页 - - - - - - - - - 吉林化工学院毕业设计（论文）- V - 绪论随着通信技术的不断发展和电信网络规模的不断扩大，在现代电信网络中大量采用了远端模块和新的接入技术。实现全球化的制造不但要进行企业间管理信息层面的连接，有时还需要对远程设备进行监控，信息的交换深入到设备层面，从而实现企业内部和企业之间全方位的融合。远程设备监控包括设备的远程数据采集、设备控制系统的远程调试和配置、设备的远程控制和设备的远程维护。远程数据传输的方式可分为有线和无线两种，每一种方式都有它的长处和不足，因而就有不同的应用选择和市场定位。总体上看，有线方式较无线方式可
16、靠性高、传输容量大， 无线方式较有线方式灵活方便。目前国外的远程通信技术已经相当成熟，使用 Modem和公共电话网构成的远程通信系统已经向标准化、系列化发展。在国内一些生产厂家已经研制开发了很多类似的产品，从总体上看，在通信协议、数据格式等方面，还没有形成统一的标准。其发展趋势将是形成一种标准化、模块化和系列化的产品，以便降低成本，缩短开发周期。利用MODEM进行上位机与下位机之间的远程低速通讯具有很多优点: 首先, 通信距离可以扩展到几十甚至上百公里, 只要电话线路质量较好通信距离基本不受限制; 其次,MODEM通信利用电信部门的电话线路和交换网络, 不需要单独布线 , 不需亲自维护 ,尽管
17、需交纳一定的月租费用, 但仍节省了大量的精力和资金; 再者, 在不需要进行数据传输时 , 线路可以作为普通的电话线路用于语音通信或收发传真等, 一线多用 ; 最后 ,利用MODEM通信速率最高可达 50 kbps 左右( 取决于线路质量 ) , 可以满足大多数设计要求, 而且MODEM本身技术成熟、 性能可靠、 价格也不高。 使用成品的调制解调器还可以避免通信接口的设计调试过程, 缩短了开发周期 , 降低了开发成本 , 同时提高了系统的可靠性。(1) 整套系统的功能现场采集数据能够实现远程传输；现场采集数据出现异常能够自动传送终端监控计算机；终端监控计算机能随时接收现场数据并进行记录、备份以便
18、查阅和报表输出，同时根据收到的现场异常数据能够发出相应的声光报警信号并进行相应的处理；终端监控计算机能够对现场采集数据进行手动或自动定时巡检；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 43 页 - - - - - - - - - 基于 MODEM远程监控系统的设计- - VI 终端监控计算机可以对现场数据报警上、下限进行远程参数设置。(2) 本设计要解决的问题前端数据采集器解决前端开关量、模拟量数据的采集和处理问题，重点解决前端采集器控制Modem进行远程通信的硬件
19、设计和软件编程问题及数据保存问题。终端监控计算机解决终端监控计算机数据的接收和处理，重点解决终端监控计算机控制Modem 进行远程通信的软件编程问题以及对接收数据的声光报警、写入数据库、数据的查询报表输出等处理问题。整套系统通信的软件、硬件联调问题名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 43 页 - - - - - - - - - 吉林化工学院毕业设计（论文）1 第 1 章 整体设计方案整套系统由前端数据采集器、远程通信电话网和终端监控计算机三部分构成。1.1 系
20、统组成框图整套系统方框图如图 1-1所示。图 1-1 系统组成框图Fig. 1-1 Block diagram of system components 1.2 整体开发1.2.1 、整体方案图 1-2 整体流程图Fig. 1-2 Whole flow chart 电话线现场部分电话线监控部分监 控 中 心 (pcModem 前端数据采集传输控制MODEM 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 43 页 - - - - - - - - - 基于 MODEM远程监
21、控系统的设计- - 2 1、中间部分：由电话线组成的通讯子网。2、监控中心：利用计算机对现场部分采集传输过来的数据进行处理、存储及分析。该部分用 V设计，以实现对端口、数据和数据库进行操作及进行报警，是维护人员能及时对方生故障的机器进行维修。3、现场部分：利用 8051 单片机、25045 看门狗、热敏电阻和电压、电流传感器对电压、电流和温度及离子感烟器、玻璃破碎探测器、探针型浸水变送器和开关等器件组成的单片机系统对现场发生的各种事件进行监测，出现事故则利用 Modem和通讯子网上传到监控机报警以便及时维修。4、通讯部分：使用内部的通讯子网进行通讯以减低成本。1.2.2 、硬件电路设计数据采集
22、原理前端数据采集传输控制器的核心部分是单片机，我们采用的是51 系列中的 8051单片机，这个单片机共有 40 只引脚，还需外加振荡器和看门狗电路。这里我们为什么要采用单片机而不采用 PLC或可编程逻辑器件呢？原因就是单片机应用的时间比较长，技术相对成熟，无论从编制程序还是从设计经验上来讲，都比较成熟。而且他的成本很低。在电源的选择上：单片机及外围电路用 +5VDC 电压；电流检测器用 +15VDC 和-15VDC电压，且功率为 30W。1.3 系统简述1.3.1 前端数据采集器解决前端开关量、模拟量数据的采集和处理问题，重点解决前端采集器控制Modem进行远程通信的硬件设计和软件编程问题及数
23、据保存问题。前端数据采集器设有八个开关量输入通道、八个模拟量输入通道以及八个开关量输出通道，使用 89C52单片机，可完成对输入开关量、模拟量数据的实时采集处理及远程传输功能，对输出开关量信号可实现远程控制。主要技术指标如下。工作电源：220VAC 20% ，50Hz 。模拟量输入通道： 8 路输入，输入信号 0 5V DC ，采用 ADC0832 8位 A/D转换。开关量输入、出通道： 8 路输入和输出，开关量输出带负荷能力为 250VAC ，10A 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -
24、- - - - 第 8 页，共 43 页 - - - - - - - - - 吉林化工学院毕业设计（论文）3 1.3.2终端监控计算机解决终端监控计算机数据的接收和处理，重点解决终端监控计算机控制Modem 进行远程通信的软件编程问题以及对接收数据的声光报警、写入数据库、数据的查询报表输出等处理问题。终端监控计算机使用 P4 计算机，用户操作系统使用 Visual Basic6.0语言编写，具有窗口型工作界面，全中文提示，易于掌握。终端监控计算机可对前端数据采集器送来的采集数据进行处理，由于使用数据库存储管理数据。数据操作能力强，可方便地进行数据显示、查询报表和备份，便于管理和操作。终端监控计
25、算机可对异常数据进行声光报警处理，系统主机无论处于任何状态，当发生报警时，自动切换到报警状态，发出报警显示并备份报警信息。终端监控计算机可以对前端数据采集器进行远程参数设置及远程设备控制。1.3.3 远程通信网使用现有的公用电话网或内部电话网， 减少了架线过程，使用 MODME 与公用电话网或内部电话网组成的通讯系统进行通讯，具有可靠性高，通信成本低的特点。对于机关、团体及企事业单位，使用内部电话网，可使运行成本大大降低。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 4
26、3 页 - - - - - - - - - 基于 MODEM远程监控系统的设计- - 4 第 2 章 前端数据采集器硬件电路设计2.1 硬件电路组成原理本系统采用 CPU为 89C51的单片微机，89C51本身带有 2K 的内存储器，可以在编程器上实现闪烁式的电擦写达几万次以上， 比以往惯用的 8031CPU外加 EPROM 为核心的单片机系统在硬件上具有更加简单、方便等优点，而且完全兼容MCS 51 系列单片机的所有功能。该单片机系统的工作流程是这样的：使用ADC0832 和 4051完成八路模拟信号的 A/D 变换，用 X5045看门狗完成系统复位、看门狗及设定参数的存储任务，开关量输出使
27、用可控硅固态开关，干扰小，带负荷能力强。通信部分使用MAX232 接口芯片完成单片机与串口的电平转换，串口接外置调制解调器（Modem），调制解调器与电话线连接，完成数据的接收和发送。硬件电路组成原理框图如2-1 图所示：图 2-1 硬件电路组成框图Fig. 2-1 Block diagram of hardware circuit 2.2 Modem 接口电路MSM 7512 调制解调芯片与电话线的接口电路由 600600 的音频变压器和其他一些简单的外围电路组成 , 具体如图2-2 所示：电 源8051 单片机晶 振X5045 看门狗八路开关量输入ADC0832 TB4051B 八路模拟量
28、输入八路开关量输出74LS595 DB9RA/ F MAX232 MODEM 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 43 页 - - - - - - - - - 吉林化工学院毕业设计（论文）5 图2-2 Modem的接口电路Fig. 2-2 The circuit of Modem interface MSM 7512 调制解调芯片的 XD (发送数据输入端 ) 和RD (Modem 接收串行数据输出端) 的电平均与TTL 电平兼容, 他与单片机的串行口 TX
29、D 和RXD 直接连接。接收信号时 M SM 7512 作解调器, 发送信号时作调制器。 AOG 端接P113 口, 置为数字“0”, 使模拟发送信号幅度为典型值 - 4 dBm; 单片机的P114 和P115 端口分别连MOD2 和MOD1, 以选择工作模式; P116 连RS, 控制M SB7512 发送或接受信号; 本系统中M SM 7512 工作在半双工模式, 发送数据时,MOD2 、MOD1 和RS 均为低电平, 接收数据时, MOD2 为低电平, MOD1 和RS 为高电平; P117 接CD, 确定接收的信号和应答信号是否有效。2.3 硬件电路方案选择硬件电路方案选择主要考虑在满
30、足设计性能指标的同时尽量降低成本，前端数据采集器的核心部分采用 8051单片机，因为 8051单片机应用时间比较长，技术相对成熟，无论从编写程序还是从设计经验上讲，都比较成熟。而且成本很低，同时又能满足设计要求。 A/D 转换使用 8 位分辨率的 ADC0832串行三端口器件， 一般条件下可以满足要求，使用串行三端口器件可以节省单片机的 I/O 端口。电源部分使用变压器加 7805三端稳压器的方法，能够满足硬件电路供电要求。2.4 主要器件说明2.4.1 8位串行 AD转换器 ADC0832 A/D 转换采用的是 ADC0832，其引脚结构如图 2-3 所示。名师资料总结 - - -精品资料欢
31、迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 43 页 - - - - - - - - - 基于 MODEM远程监控系统的设计- - 6 图 2-3 ADC0832引脚说明Fig. 2-3 ADC0832 Explanation of the pins 表 2-1 ADC0832的引脚说明Tab. 2-1 ADC0832 Explanation of the pins片选端DI数据输入端CH0模拟量输入端DO数据输出端CH1模拟量输入端CLK时钟输入端GND接地端VCC电源输入端ADC0832是 8
32、位逐次逼近模数转换器， 它有两个可多路选择的输入通道。 串行输出可配置为标准移位寄存器或微处理器接口，其多路器可由软件配置为单端或差分输入，差分的模拟电压输入可抑制共模电压，但输入的基准电压不可调整大小，在内部已经连到 Vcc。1、ADC0832 的特点(1)、8位分辨率；(2)、8 脚 DIP 封装；(3)、易于和微处理器借口或独立使用；(4)、单 5V 供电，输入电压 0 -5V DC；(5)、多路选择的双通道，可单端或差分输入选择；(6)、串行数据连接，与单片机连接最少只需三根线；(7)、与 TTL/MOS 输入/输出信号兼容；(8)、转换时间位 100S；(9)、总非调整误差为 1LS
33、B；(10)、正常工作的温度在 0至 70。CS 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 43 页 - - - - - - - - - 吉林化工学院毕业设计（论文）7 2、转换原理在 8051微处理器的作用下， ADC0832 的启动和转换可以由软件自由控制。参照图2-4的 ADC0832 的工作时序图：图 2-4 ADC0832的工作时序图Fig. 2.-4 ADC0832 work cycle time diagram 1、其转换过程是：（1）片选 置 CS
34、为低方能启动转换，使所有逻辑电路使能。此时， DO 端为高阻，DI 端等待指令。 CS在整个转换过程中必须置为低。ADC0832 多路器控制逻辑表如表 2-2所示：表 2-2 ADC0832多路器控制逻辑表Tab. 2-2 Many roads of ADC0832 machine controls the logic watch 多路器地址通道口SGL/DIF ODD/EVEN CH0 CH1 L L + L H + H L + H H + （2）起始 紧接着使 DI 端输出第一个逻辑高，表示起始位。 ADC0832 的输入培植在多路器寻址时序中进行。多路器地址通过 DI 端移入转换器。多路
35、器地址选择模拟输入通道，也决定输入是单端输入还是差分输入。 若输入是差分的，要分配输入通道的极性。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 43 页 - - - - - - - - - 基于 MODEM远程监控系统的设计- - 8 另外在选择差分输入模式时，极性也可以选择。输入通道的两个输入端的任一个都可以作为正极或负极。DI 端的数据移入多路器地址移位寄存器是在每个始终的上升跳变时发生的，因此每次向 DI 端置入一位数据时，在 CLK 端输出一个从 0 到 1
36、的跳变。所以在向 DI 端置入起始位时，由 8051向 CLK 端输出 ADC0832一个转换周期的第一个脉冲。（3）配置 紧接的两位是 ADC0832的配置位。在连续的两个时钟的上升跳变沿， 两个配置位移入移位寄存器，即由 8051向 CLK 端输出 ADC0832 一个转换周期的第二、第三个脉冲。第一位 0 表示单通道差分输入， 1 表示双通道单极性输入；第二位表示单通道差分输入时的极性选择或者是表示双通道单极性是的通道选择。（4）转换 当启始位、两位配置位移入地址移位寄存器后，转换便开始。同时DI端转为高阻状态，DO 端脱离高阻状态，为输出数据做准备。由此可见， ADC0832的 DI端
37、只在多路器寻址时被检测，此时DO 端为高阻状态，在转换过程中 DO 端脱离高阻状态，此时 DI 端和多路器的移位寄存器是关断的。因此， DI 和 DO 端可以连在一起，通过一根线连到处理器的一个双向 I/O 口进行控制。（5）读取 第三个脉冲之后，接着由 8051 向 CLK 端输出第四个脉冲，在第四个脉冲下降沿，处理器即可读取 DO 端的一位数据。然后以此类推，分别读取以下几位，即第 4 至第 11个脉冲，共读 8 为数据：d7d6d5d4d3d2d1d0 。ADC0832 在输出端以最高位（MSB）开头的数据流后，又以最低位（ LSB）开头重输出一遍数据流，最低位共用。如果你需要可以接着向
38、 CLK 端输出第 12至19个脉冲， 可读取 7位数据： d1d2d3d4d5d6d7 ，如果你不需要，可以省去底 12 至 19 个脉冲，直接结束这一次转换周期，即置CS高电平。2、ADC0832的 51汇编程序编写方法首先拉低片选端（CS），在时钟的上升沿由数据输入端（ DI）送三位命令字。加一个空时钟，在下一个时钟的下降沿开始读取数据位，每个数据位先送进位C，然后使用.带进位的循环左移，8 个时钟后，将存放在累加器 A 中的转换结果存放在指定的内存中。转换结束后，将片选端（ CS）置高。2.4.2 X5045 看门狗图 2-5是 X5043 的逻辑框图，它把四种常用的功能：电源上电复位
39、、看门狗定时器、电压监视和 E2PROM 组合在单个封装之内，这种组合降低了系统成本并减少了对电路空间的要求。看门狗定时器对微控制提供了独立的保护系统。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 43 页 - - - - - - - - - 吉林化工学院毕业设计（论文）9 图 2-5 X5043 的逻辑框图Fig. 2-5 X5043 logic frame diagram 当系统出现故障时，在可选的超时周期（ timeout interval ）之后，X5043
40、RESET信号作出响应。其中 X5043 提供高电平的 RESET 信号。此外，在电源上电时， X5043也能提供复位信号，以满足微处理器上电复位的要求。当Vcc 降低到转换点（VTRIP）以下时，系统复位， 复位一直确保到 Vcc 返回且稳定为止。X5043的寄存器部分是 CMOS的 4096位串行 E2PROM。它在内部按 5128来组织，具有 10 万次写入次数，100年数据储存。X5043 的另外一个特点就是具有简单的三总线工作的串行外设接口SPI（Serial Perpheral Interface ）和软件协议，与微处理器的接口电路十分方便。利用 X5045 低 Vcc 检测电路，
41、可以保护系统使之免受低电压状况的影响。 当 Vcc降低到转换点以下时，系统复位。复位一直确保到Vcc 返回且稳定为止。1、引脚结构X5045引脚结构及如图 2-6所示。图 2-6 X5045 引脚说明Fig. 2-6 X5045 Lead the feet elucidation 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 43 页 - - - - - - - - - 基于 MODEM远程监控系统的设计- - 10 X5045的引脚说明和指令分别见表 2-3 和表
42、2-4，X5045包括一个 8 位指令寄存器。它可通过 SI 输入来访问，数据在 SCK 上升沿由时钟同步输入。所有指令、地址、数据都以 MSB （最高有效位）在前的方式传送。表 2-3 X5045的引脚说明Tab. 2-3 X5045 Explanation of the pins符号功能符号功能芯片选择输入SI 串行输入SO 串行输出SCK 串行时钟输入WP 写保护输入RESET 复位输出Vss 地Vcc 电源电压表 2-4 X5045的指令Tab. 2-4 X5045s Instruction 指令名指令格式操作WREN 00000 110 允许写操作WRDI 00000 100 禁止写
43、操作RDSR 00000 101 读状态寄存器WRSR 00000 001 写状态寄存器READ 0000AS 011 从所选地址的存储器阵列中读出数据（A8 为高位地址）WRITE 0000AS 010 把数据写入所选地址的存储器阵列CS 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 43 页 - - - - - - - - - 吉林化工学院毕业设计（论文）11 2、25045存储器的作用从 X5043 E2PROM存储器阵列读数据的过程是这样的：首先把CS位拉至低
44、电平以选择芯片。 8 位的读（READ）指令被发送到 X5043，其后是要读存储器的低 8 位地址；在发送了读指令和地址之后，所选定的存储器单元的数据被移出到SO 线上。继续提供时钟可接着读出在下一地址的存储器中储存的数据。在每一个数据字节移出后，字节地址自动增量至下一个较高的地址。向 X5043 E2PROM存储器阵列写入数据的过程比较复杂，首先把CS拉至低电平以选择芯片。接着发出“允许写操作”（ WREN）指令，然后 WREN 指令由时钟同步送入X5043，在指令的所有 8 位被发送之后，必须接着使 CS 变为高电平。如果发出 WREN指令后不把 CS变为高电平而继续操作，那么写操作将被忽
45、略。伺候再把 CS 拉至低电平发出 WRITE 指令，低 8 为地址接着要写的数据，即最少为 24个时钟操作。X5043还包括一个 8 位的状态寄存器， RDSR和 WRSR指令提供对状态寄存器的访问，状态寄存器的格式如表 2-5所示：表 2-5X5045的状态寄存器Fig. 2-5 The X5045 appearance deposits the machine 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 WD1 WD0 BL1 BL0 WEL WIP 2.4.3 MAX232芯片由于计算机串口的输出电压为 9V，而单片机的输出电压为 +5V，两者之间的电平不匹配。因此，用单片机经串口通信时要
46、通过MAX232 进行电平转换。MAX232 在EIA/ TIA2232E标准串行通信接口中日益得到广泛的应用, 它们具有功耗低、工作电源为单电源, 外接电容仅为 0. 1 或1F 、采用双列直插封装形式、接收器输出为三态 TTL /CMOS等优越性 , 为双组 RS2232 接收发送器 , 工作电源为 + 5V , 波特率高 , 仅需外接 0. 1F 或1F 的电容。MAX232 是一种双组驱动器 / 接收器，片内含有一个电容性电压发生器以便在单5V 电源供电时提供 EIARS-232-C接口电平。每个接收器将 EIARS-232-C电平输入转换为 5V TTL/CMOS 电平。这些接收器具
47、有 1.3V的典型门限值及 0.5V 的典型迟滞，而且可以接收 30V 的输入。每个驱动器将 TTL/CMOS 输入电平转换为 EIARS-232-C电平。MAX232 的工作温度范围为 0至 70， MAX232I 的工作温度范围为 -40至 85。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 43 页 - - - - - - - - - 基于 MODEM远程监控系统的设计- - 12 MAX232 的引脚及芯片结构原理如图 2-7 和图 2-8 所示。图 2-7
48、MAX232引脚Fig. 2-7 MAX232 Explanation of the pins 图 2-8 MAX232芯片的结构原理图Fig. 2-8 MAX232 Explanation of configuration 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 43 页 - - - - - - - - - 吉林化工学院毕业设计（论文）13 1、引脚说明(1)、C1+，C1-：倍压器电容接入端，接 0.1F 电容；(2)、C2+，C2-：电压反相器电容接入端，
49、接 0.1F电容；(3)、V+：升压电容接入端，对 +5V 接 0.1F 电容；(4)、V- ：极性变换电容接入端，对地接 0.1F 电容；(5)、T1in、T2in：TTL/CMOS 电平输入端，接单片机输出端口；(6)、T1out、T2out：EIARS-232-C电平输出端，接串口端口；(7)、R1in、R2in：EIARS-232-C电平输入端，接串口端口；(8)、R1out、R2out：TTL/CMOS 电平输出端，接单片机输出端口。2、MAX232 和单片机和 RS-232的连接T1in、T2in 可直接接 TTL/CMOS 电平的 MCS-51 单片机串行发送端 TxD；R1ou
50、t、R2out可直接接 TTL/CMOS 电平的 MCS-51单片机串行接收端 RxD；T1out、T2out可直接接 PC机的EIARS-232-C串口的接收端 RxD； R1in、 R2in可直接接 PC机的 EIARS-232-C串口的发送端 TxD。本设计中使用单片机控制 Modem完成数据的发送和接收，需要使用 TXD、TRD、CD 和 DTR 四个端口，其中 CD 载波信号由 Modem 发送给单片机，作为单片机发送、接收数据的依据，只有线路上有载波的条件下才能发送和接收数据。DTR 信号由单片机发送给 Modem，作为 Modem初始化的使能信号。单片机的 TXD 信号送串口的