孟慶波，曲素榮，芮 紅，崔 剛

(鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451460)

三級控制的AT89C系列多單片機系統(tǒng)設(shè)計

孟慶波，曲素榮，芮 紅，崔 剛

(鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451460)

采用AT89C系列單片機構(gòu)成三級驅(qū)動的主控制器、分支控制器、終端控制器大型集散控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了大規(guī)模、中距離、高速率、低成本的多機串行通信。

AT89C；單片機；三級控制；RS-485；集散控制

目前，集散控制系統(tǒng)DCS在現(xiàn)場應(yīng)用非常廣泛?；赗S-485通信方式，采用AT89系列C52、C51、C2051單片機組成一個多機系統(tǒng)。該系統(tǒng)的通信特征為串行通信、一主多從、半雙工，其構(gòu)建方式對相關(guān)技術(shù)開發(fā)具有一定的借鑒價值。

1 主控制器

主控制器的設(shè)計如圖1。

圖1 主控制器

表1列出了主控制器所采用的主要芯片。

表1 主控制器所采用的主要芯片

其中，模擬多路器4052選通兩路MAX491的信號，把采集的數(shù)字信號傳送到89C52的RXD和TXD，用來選擇通道，連接P2.6和P2.7口。

2 分支控制器

分支控制器的設(shè)計如圖2。

圖2 分支控制器

分支控制器所采用的主要芯片見表2。

表2 分支控制器所采用的主要芯片

與表1的AT89C52單片機相比較，表2中的AT89C51具有 RAM 空間減小，內(nèi)部Flash減小以及中斷源減小的優(yōu)點。但AT89C52單片機也有自己的優(yōu)點，其性價比很高，在構(gòu)造重復(fù)性強的大型系統(tǒng)時，可大大壓縮生產(chǎn)成本。

3 終端控制器

終端控制器的設(shè)計如圖3，其結(jié)構(gòu)簡單，主要包括89C2051最小單片機系統(tǒng)、收發(fā)器MAX491等，成本較低，開發(fā)與試驗比較容易。

圖3 終端控制器

4 結(jié)語

表3對本研究所采用的三款A(yù)T89C系列單片機進行了對比。選型原則是：根據(jù)用戶需求，進行系列化組合，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，方便設(shè)計、調(diào)試和維護，并有效控制成本支出。

表3 AT89C系列單片機功能比較表

AT89C52AT89C51AT89C2051位數(shù)CMOS8位Flash閃速存儲器8K字節(jié)4K字節(jié)2K字節(jié)內(nèi)部RAM256字節(jié)128字節(jié)128字節(jié)I/O口32個32個15個定時/計數(shù)器3個16位2個16位2個16位中斷1個6向量兩級中斷1個5向量兩級中斷1個5向量兩級中斷全雙工串行通信口1個1個1個片內(nèi)振蕩器及時鐘電路有

另外，在大型集散控制系統(tǒng)中，分支控制器數(shù)量多、分布范圍大,終端控制器可能距離主機較遠(yuǎn),RS-485的最大傳輸距離在1000米左右，比較適合構(gòu)建此類系統(tǒng)。本研究采用RS-485構(gòu)成干線及支線的串行通信總線，實現(xiàn)了一主機和多單片機之間的大規(guī)模、中距離、高速率、多點通信，該系統(tǒng)構(gòu)建方式對相關(guān)技術(shù)開發(fā)具有一定的借鑒價值。

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[責(zé)任編輯：趙 偉]

Multi-machine System Design of AT89C Series SCM based on Three-stages Control Strategy

MENG Qingbo, QU Surong, RUI Hong, CUI Gang

(Zhengzhou Railway Vocational and Technical College，Zhengzhou 451460, China)

Using AT89C series SCM, the paper constructs a large-scale DCS system driven by three stages which comprise the main controller, the branch controllers and the terminal controllers. The objectives of multi-serial communication with large-scale, middle distance, high-speed, and low-cost are achieved.

AT89C;MCU;three-stages control; RS-485;DC

2016-09- 29

孟慶波(1973—)，男，河南孟津人，鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系副教授，工學(xué)碩士，研究方向為電力電子技術(shù)及變頻調(diào)速。

TP29

A

1008-6811(2017)02-0001-02