着降低投入成本、实现无线通讯的原则,本文设计研究了改串口无线通讯。
1.2设计要求及目的
本设计以体现出串口通讯的灵活性和实用性为依托,以锻炼检验电子信息工程专业知识为要求,集中锻炼了电子设计在工程控制领域的运用,并运用了专业通讯中和信息的调制与解调有关的知识。充分的锻炼了
毕业生的实践动手能力和专业业务运用能力,对于整个项目的管理和开发流程进行了一定的训练,并且结合实际运用的场所及运用的投入成本开发周期等,进行了基本的考察,另外也锻炼了上位机设计及应用软件编写。为工程运用打下了理论的基础,为进一步在无线局域网的组建奠定可行性论证。
1.3方案可行性分析
对于串口通讯的研究已经相当成熟,并且有相应的上位机控制端编写软件对其进行支持,因此对于与单片机串口通讯功能的实现较为容易。方案中所涉及到的无线通讯部分的设计,采用已经成熟的无限模块产品,确保了通讯的可行性,便于编写单片机控制程序和二次开发使用,将两者结合更能体现出串口通讯的实用性和可开发性,及无线通讯在通讯信道上的灵活性。而本设计所采用的Delphi编译环境更是为在Windows下的应用软件编写提供了更灵活广阔的前景,因此,本设计无论是在理论还是在实际的运用中都是有广阔的再发展空间的,为二次开发奠定了理论基础和基础模型。通过实践的检验,本设计是完全能够完成设计目的和设计要求的。
2 系统概述
本设计所涉及的系统由上位机设计、单片机控制的串口更能模块、无线通讯模块和演示电路模块组成,其中上位机设计为应用软件编写部分,属于软件设计范畴;单片机控制的串口功能模块是串口通讯部分,另外也控制着无线模块的数据的收发及下位机功能部件,属于硬件设计及驱动编写部分;无线通讯模块为无线通讯模块,属于硬件电路设计;演示电路为功能电路,可根据下位机具体的功能而进一步更新,同时单片机也可以根据需要进行替换。本章将详细介绍各个功能部件的设计原理及应用的场合和环境。
2.1 串口通讯原理
串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。当数据从 CPU经过串行端口发送出去时,字节数据转换为串行的位。在接收数据时,串行的位被转换为字节数据。同时要求设备之间的波特率数据位设置要相应,以保证通讯的正确性。
在Windows环境(Windows NT、Win98、Windows2000)下,串口是系统资源的一部分。应用程序要使用串口进行通信,必须在使用之前向操作系统提出资源申请要求,通信完成后必须释放资源。较为
常用的是使用Windows下的API函数进行串口程序的编写,由于API函数的丰富性被大多数的程序员所青睐。另外一种方法是采用某些开发环境的功能组建进行编写,能够大大的缩短开发应用程序的周期。
2.1.1 串口信号线的接法
一个完整的RS-232接口有9根线,采用标准的9芯插头座。以下的介绍是以9芯的RS-232为例。
① 主要信号线定义:
表2-1 DB9各引脚定义及功能[14]
引脚
名称
功能
1
CD
数据载波检测DCD
2
RXD
接收数据RXD
3
TXD
发送数据TXD
4
DTR
数据终端就绪
5
GND
信号地
6
DSR
数据设备就绪
7
RTS
请求发送
8
GTS
清除发送
9
RI
振铃指示
②电气特性:
数据传输速率最大可到20K bps,最大距离仅15m。
③接口的典型应用:
在工业控制中串口一般采用三线制,即RXD、TXD、GND三根线,当下位机连接上这三根线即可以完成通讯,RS-232采用查分方式进行数据传输,其优点是抗干扰能力强,传输误差小。本设计采用此种接法,如有需要可以完全使用9线制的方式进
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