單片機(jī)與PC機(jī)電話遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)

2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用了modem將前端單片機(jī)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)電話網(wǎng)遠(yuǎn)程傳輸?shù)街行恼緋c機(jī)，并實(shí)現(xiàn)一對(duì)多點(diǎn)通信（站點(diǎn)數(shù)、通信距離均不限），后臺(tái)pc機(jī)通過(guò)撥號(hào)的方式對(duì)各站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)記錄、查詢、打印。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)框圖

單片機(jī)系統(tǒng)從傳感器（含數(shù)字編碼器）直接采集數(shù)字信號(hào)，通過(guò)rs232接口送給本端的modem，modem將數(shù)字信號(hào)調(diào)制成音頻模擬信號(hào)在電話線上傳輸，再經(jīng)中心站modem調(diào)制成數(shù)字信號(hào)送往pc機(jī)。系統(tǒng)中modem采用外置式hayes144型，用戶使用賀氏標(biāo)準(zhǔn)at命令呼叫和應(yīng)答，實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程系統(tǒng)的通信。

上述單片機(jī)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于：（1）單片機(jī)89c51與異步收發(fā)器8250的接口，8250具有與modem接口和控制串行通信的能力。8250輸入輸出均為ttl電平，按eia（國(guó)際電子工業(yè)合作會(huì)）rs232標(biāo)準(zhǔn)，采用串行收發(fā)驅(qū)動(dòng)器芯片icl232或max232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和驅(qū)動(dòng)。（2）sram的選擇與連接，靜態(tài)ram保存加有時(shí)標(biāo)的數(shù)據(jù)，選擇dallas公司生產(chǎn)的ds1216d，內(nèi)帶有電池和實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘功能，內(nèi)含ram為628128，容量為128k，該芯片掉電自動(dòng)保存數(shù)據(jù)和時(shí)鐘運(yùn)行。（3）modem的連接，采用9芯接口插座完成各信號(hào)的連接。具體電路原理如圖2所示。

圖2　單片機(jī)系統(tǒng)原理圖

3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)前臺(tái)機(jī)軟件由mcs51匯編程序設(shè)計(jì),后臺(tái)機(jī)軟件由vb5.0程序設(shè)計(jì)(略述),前臺(tái)單片機(jī)系統(tǒng)通信軟件主程序框圖如圖3所示。

圖3　單片機(jī)系統(tǒng)程序流程圖

3.1　modem通信中的at命令

 modem使用at命令可以分三個(gè)階段：初始化、呼叫與應(yīng)答、拆鏈掛機(jī)。

modem初始化主要包括：設(shè)定振鈴次數(shù)、設(shè)定返回結(jié)果碼形式和復(fù)位modem ，例如：
ats0=3v0　　　‘3次響鈴，結(jié)果碼為數(shù)值型；
atz　　　　　　‘復(fù)位modem ；

上述命令的第一句可以采用windows 95超級(jí)終端編程固化在modem內(nèi)非易失性ram中，也可以同atz一起放在8250初始化程序中。

modem 具有自動(dòng)呼叫與應(yīng)答功能，在電話交換網(wǎng)中，modem之間如同普通電話機(jī)相互通信，只要呼叫方發(fā)出撥號(hào)命令：atdt6688787（數(shù)字表示電話號(hào)），便可形成通信鏈路，該命令用在pc機(jī)通信軟件的編程中。

通信完成后，雙方modem要拆鏈掛機(jī)，在pc機(jī)通信軟件的編程中采用如下at命令完成掛機(jī)：
　　 + + +　　 　　‘轉(zhuǎn)義序列
　　 延遲1秒　　　　 ‘1s靜寂
　　 ath0　　　　　 ‘掛機(jī)

3.2　8250初始化

8250初始化主要包括四項(xiàng)內(nèi)容：（1）波特率的設(shè)置，向地址為3f8h和3f9h兩個(gè)寄存器置數(shù)，本系統(tǒng)采用2400bps；（2）對(duì)線控制寄存器設(shè)置字符代碼傳送格式參數(shù)，即：數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位；（3）對(duì)modem控制寄存器初始化，即控制發(fā)出發(fā)向?qū)Ψ降男盘?hào)及管理中斷；（4）對(duì)中斷允許寄存器的初始化，用于決定在接收的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好時(shí)，在發(fā)送保持寄存器空時(shí)、在接收字符出錯(cuò)及modem 狀態(tài)改變時(shí)是否發(fā)中斷。

3.3　數(shù)據(jù)通信

當(dāng)某一方單片機(jī)接收到呼叫振鈴后，ri信號(hào)有效，8250的intrpt引腳高電平中斷，系統(tǒng)便進(jìn)入數(shù)據(jù)通信狀態(tài)，為了使數(shù)據(jù)傳送準(zhǔn)確無(wú)誤，編程采用xmodem協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)打包處理，單片機(jī)數(shù)據(jù)通信程序流程圖如圖4。

數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖　　　　　　　　



數(shù)據(jù)接受流程圖

圖4　單片機(jī)數(shù)據(jù)通信程序流程圖

4　結(jié)束語(yǔ)

本文就多點(diǎn)單片機(jī)與pc機(jī)的電話遠(yuǎn)程通信，比較詳細(xì)地介紹了軟、硬件設(shè)計(jì)思想，該系統(tǒng)由于采用普通電話網(wǎng)作為通信信道，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)多用，十分經(jīng)濟(jì)。而且后臺(tái)pc機(jī)用vb5.0開(kāi)發(fā)通信和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件既方便、可視又易操作、可靠。