周維芳 榮 躍

（1、北華大學(xué)，吉林，132021 2、長春卷煙廠，吉林 130031）

1 引言

隨著城市化的進(jìn)程發(fā)展，社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入信息化的時(shí)代，信息傳輸快捷化和處理高效化已經(jīng)成為各行業(yè)目標(biāo)要求的重中之重，人們每時(shí)每刻都需要獲取重要信息，并對這些信息加以處理和利用。因此，數(shù)據(jù)信息的傳輸和顯示就成為一個(gè)值得研究和重視的課題。

大屏幕顯示技術(shù)主要是基于LED的電子顯示屏，信息的獲取和顯示是依據(jù)控制器來完成的。通過控制室計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)距離把數(shù)據(jù)傳輸給終端，使得人們快速獲得相關(guān)信息，在控制系統(tǒng)中便于對數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，及時(shí)做出調(diào)整。

本文主要介紹利用單片機(jī)技術(shù)，把軟硬件結(jié)合起來設(shè)計(jì)一種傳輸控制器，并根據(jù)傳輸協(xié)議來完成數(shù)據(jù)的傳輸和檢測，以達(dá)到快速準(zhǔn)確處理數(shù)據(jù)的目的。遠(yuǎn)距離傳輸采用串行通道，應(yīng)用RS-232和RS-485協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)信息。

這項(xiàng)設(shè)計(jì)屬于實(shí)用技術(shù)，且要求設(shè)計(jì)精確，適合各種環(huán)境和場合應(yīng)用。

2 控制器的方案

數(shù)據(jù)傳輸控制器是把人們的信息變成以數(shù)字代碼表示的數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)輸送到遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)，可以接收遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理結(jié)果——數(shù)據(jù)，并將它變?yōu)槿藗兡芾斫獾男畔?，相?dāng)于人和機(jī)器之間的接口。CPU與外設(shè)之間的信息交換，是通過它們之間接口電路中的I/O端口來進(jìn)行的，由于同一個(gè)外部設(shè)備與CPU之間所要傳送的信息類型不同，方向不同，作用也不一樣，所以接口電路中可以設(shè)置多個(gè)端口來分別處理這些不同的信息。

數(shù)據(jù)電路：由傳輸信道及其兩端的數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備DCE組成，它位于DTE與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間，作用是為數(shù)據(jù)通信提供數(shù)字傳輸信道。

傳輸控制器接收數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)傳輸給其它系統(tǒng)或顯示終端設(shè)備。控制器是以CPU為核心，有數(shù)據(jù)輸入和輸出接口、復(fù)位電路以及顯示驅(qū)動(dòng)電路等部分構(gòu)成，組成框圖如圖（1）所示。

圖1 控制器系統(tǒng)方框圖

3 硬件實(shí)現(xiàn)

傳輸控制器的電路原理圖部分如圖（2）所示。其中CPU采用的是ATMEL公司AT89C51控制器，該單片機(jī)只有一路串行口，為了與不同系統(tǒng)和微機(jī)通訊，電

路擴(kuò)展了三路串行口，通過74LS32及74LS11實(shí)現(xiàn)。采用MAXIM公司MAX232接口芯片與微機(jī)通訊，該芯片應(yīng)用方便，只需外接4個(gè)電容即可。為了延長信號傳輸距離，傳輸控制器設(shè)計(jì)了一個(gè)RS485接口與其它系統(tǒng)或大屏通訊。RS485接口采用MAXIM公司MAX1480芯片；該芯片采用單5V供電，完全電隔離，傳輸速率可達(dá)2.5Mbps，具有電流限制及熱關(guān)斷功能，抗雷擊。

4 軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)功能要求，主要完成：端口連接、上電提示、通信模塊（大屏幕和上位機(jī)）等幾個(gè)模塊程序?？刂破髦鞒绦蛄鞒虉D如圖（3）所示。

圖2 控制器電路原理圖

圖3 程序流程圖

結(jié)論

本文以89C51作為核心，通過RS485協(xié)議，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸控制器和大屏幕之間的通信流程；利用RS232協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸控制器與PC通信。

通過測試，硬件電路和通信功能都已基本實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)中可能還有很多沒有考慮到的地方，如數(shù)據(jù)信息傳輸過程中的有效保護(hù)和信號干擾問題。

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