7.2远程控制 课件(共25张PPT)- 中职《单片机应用技术（C语言 第二版）》同步教学（劳动版）

(课件网) 要对分布在各处的执行机构进行统一控制，就要通过串口、并口、网卡、USB等接口实现计算机与外围设备的数据通信，在工业控制中多采用RS-232C协议。本任务是以计算机为控制核心，通过RS-232C总线控制远程的单片机驱动直流电动机正反转，并及时接收单片机测得的电动机转速数据。 任务提出 任务二 远程控制 RS-232C与单片机采用的TTL电平是不兼容的，需要进行电平转换才能相互通信，本任务中采用MAX232进行电平转换。 计算机要通过串行通信口收发数据，需要在操作系统中有相应的软件来实现。工业控制中往往把计算机作为系统控制的上位机，配有相应的控制软件，如采用各种组态软件、VC开发的控制软件，或一些通用控制软件。在本任务中，选择串口调试助手作为计算机的上位机控制软件。 任务分析 要使电动机能够进行正反转，硬件电路需要采用H桥驱动。单片机输出电平可直接控制H桥，当从串行端口得到控制信号时，直接改变对应的端口电平即可控制电动机的运行。同时，使用单片机检测电动机的运行速度，每隔一段时间就通过串口发送到计算机，计算机在上位机软件上显示电动机的运行速度。 整个远程控制系统框图如图所示。 远程控制系统框图 一、通信协议 通过通信信道和设备互连起来的多个不同地理位置的数据通信系统，要使其能协同工作，实现信息交换和资源共享，它们之间必须具有共同的语言。交流什么、怎样交流及何时交流，都必须遵循某种互相都能接受的规则。 相关知识 通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出的统一规定，通信双方必须共同遵守。因此，通信协议也叫做通信控制规程，或称传输控制规程。通信协议定义了数据单元使用的格式、信息单元应该包含的信息与含义、连接方式、信息发送和接收的时序，从而确保了网络中的数据顺利地传送到确定的地方。 通信协议包括三个要素。①语法：即“如何讲”，指数据的格式、编码和信号等级（电平的高低）；②语义：即“讲什么”，指数据内容、含义以及控制信息；③定时：速率匹配和排序。 语法是通信的基础，保证双方能够进行二进制数据的传送。 所谓语义，就是规定传送数据的含义。 所谓定时，就是规定传输的波特率和数据的先后次序。 通俗地说，通信协议就是通信双方进行协商而制定的具体通信标准。当然，除了可以采用一些标准协议外，也可以自行定义通信协议。 在有通信协议的情况下，编程时只需要按协议编写所对应的模块执行对应的操作就可以了。 二、RS-232C串行通信接口 计算机和单片机最简单的连接是零调制三线经济型连接，计算机的9针串口只连接其中的三根线：第5脚的GND、第2脚的RXD、第3脚的TXD。这是进行全双工通信所必需的最少电路。 RS-232C串行通信接口的主要特点是技术成熟、结构简单，只需三条普通导线就可以进行双向通信，传输距离较远，一般可达10 m以上。现在流行的高级语言都支持对串口的直接操作，常用的单片机也把串行通信口作为一个标准接口集成在单片机内，开发者在进行单片机应用系统设计时只要配以电平转换的驱动电路，增加一片RS-232C与TTL电平转换芯片就可以构成一个单片机与计算机之间的RS-232C串行通信接口。因此，RS-232C串行通信接口的开发具有开发周期短，对开发者的软硬件水平要求不高等特点。 1．RS-232C标准 RS-232C标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准，其中EIA代表美国电子工业协会，RS代表推荐标准，232是标志号，C代表RS 232协议的最新一次修改（1969），在这之前，有RS-232B、RS-232A标准。它们规定了连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。常用物理 ... ...