基于單片機(jī)和串口服務(wù)器的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　下面將各個(gè)模塊的功能進(jìn)行簡單概述：

　　1） 延時(shí)模塊。本模塊完成的功能為延時(shí)1 s。利用定時(shí)器0 溢出中斷完成。

　　2） 數(shù)據(jù)采集模塊。每隔一秒對(duì)ADC0809 中的一路數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，然后將其保存在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中。

　　3） 數(shù)碼顯示模塊。當(dāng)ADC0809 中與一路數(shù)據(jù)被采集完畢后，共陰級(jí)八段數(shù)碼管顯示當(dāng)前ADC0809 中通道路數(shù)，以及當(dāng)前路數(shù)的數(shù)據(jù)值。

　　4）十六進(jìn)制轉(zhuǎn)ASCII 碼模塊。本子程序完成的功能是把十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為ASCII 碼。

　　5） 數(shù)據(jù)協(xié)議模塊。本程序完成的功能是將要發(fā)送的ASCII 碼數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)幀封裝，定義數(shù)據(jù)包的頭和尾，以及中間分隔符，起始字符為“！ ”，結(jié)束字符為“#”。中間分隔符號(hào)為“+”，為方便上位機(jī)接收和存儲(chǔ)單片機(jī)發(fā)送的采集數(shù)據(jù)。

　　6） 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊。本程序完成的功能是將數(shù)據(jù)包發(fā)送到串口服務(wù)器上。

　　2.3 軟件流程圖

　　系統(tǒng)的工作原理是系統(tǒng)上電后的， 首先進(jìn)行初始化，包括設(shè)置波特率為9600bps，定時(shí)器工作方式，串行口工作方式， 開定時(shí)中斷等。然后對(duì)八路通道進(jìn)行循環(huán)采集、顯示，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū)， 然后由串行口發(fā)送數(shù)據(jù)。流程圖如圖5所示。

　　3 結(jié)束語

　　本文所設(shè)計(jì)的方案，采用單片機(jī)和串口服務(wù)器，既可以完成數(shù)據(jù)采集， 又可以將數(shù)據(jù)封裝向Internet 發(fā)送，電路結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性強(qiáng)，非常適用于遠(yuǎn)距離、偏遠(yuǎn)地點(diǎn)的數(shù)據(jù)終端采集工作， 是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接的一種可行性解決方案。

【摘要】介紹一種通過串口服務(wù)器在單片機(jī)與遠(yuǎn)程PC機(jī)間建立通信的方法，實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)是應(yīng)用一款低電壓，高性能的CMOS的8位單片機(jī)AT89C52構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用嵌入式串口服務(wù)器DNE-18將數(shù)據(jù)封裝并聯(lián)入Interhet。文中介紹系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案及軟、硬件的設(shè)計(jì)框架。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，適用范圍廣，可擴(kuò)展性強(qiáng)，市場前景廣闊。

　　0 引言

　　隨著工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展， 要求現(xiàn)場終端設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)資料能夠通過已經(jīng)存在的局域網(wǎng)甚至廣域網(wǎng)傳輸成為工業(yè)自動(dòng)化的普遍需要。串口服務(wù)器是一種協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，它通過提供1、2、4、8 或16 口的RS-232 或RS-422/485 串口界面，以及1 個(gè)10/100M 的以太網(wǎng)接口，可以將RS-232 或RS-422/485 串行設(shè)備接入TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)中而不需要更改控制程序，主計(jì)算機(jī)使用TCP/IP 協(xié)議通過以太網(wǎng)訪問被接入的終端設(shè)備。上位機(jī)采用Socket 編程。

　　1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

　　1.1 設(shè)計(jì)思路

　　將經(jīng)過傳感器或變壓器轉(zhuǎn)變的標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號(hào)，進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字化的數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)通過單片機(jī)串口傳送到串口服務(wù)器上， 串口服務(wù)器將單片機(jī)發(fā)出來的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)文格式，轉(zhuǎn)發(fā)到Internet 上，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)上傳輸，可以方便地通過網(wǎng)絡(luò)從上層PC 機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

　　1.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

　　該系統(tǒng)硬件采用模塊化結(jié)構(gòu)， 其系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。該存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)上網(wǎng)系統(tǒng)采集終端主要是由傳感器，放大電路，光電隔離電路，采集電路，近端LED顯示電路，串口服務(wù)器等模塊組成。

　　其中，該系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集終端為一單片機(jī)控制系統(tǒng)，通信口為RS232/485 可選接口。

　　本系統(tǒng)中采用的串口服務(wù)器是嵌入式串口服務(wù)器DNE-18。DNE-18 用TCP server 方式來實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)口的轉(zhuǎn)換。給DNE-18 配置了唯一的IP 地址和相應(yīng)的端口號(hào)后，DNE-18 開始偵聽，若網(wǎng)絡(luò)中有主機(jī)發(fā)起聯(lián)接DNE-18 會(huì)接受聯(lián)接請(qǐng)求， 并將網(wǎng)絡(luò)口收到的從串口發(fā)出并將串口收到的數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)口以TCP/IP 協(xié)議包送出。DNE-18 不對(duì)用戶數(shù)據(jù)包做任何解析或更改，提供完全透明的數(shù)據(jù)通道。