Luận Văn Mạng giám sát và điều khiển_MC68HC11_RS485

MỤC LỤC

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 5

I. TỔNG QUAN 5

II. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC NỘI DUNG .5

III. SƠ BỘ KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN : .6

CHƯƠNG II CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS232,RS422/485&

ADAPTER CHUYỂN ĐỔI RS232–RS485 7

I. GIỚI THIỆU: 7

I.1 RS232 7

I.2 RS-422/485 8

CHƯƠNG III MẠNG TRUYỀN THÔNG 23

I. KÊNH TRUYỀN THÔNG 23

I.1 Khái niệm . 23

I.2 Phân loại kênh: . 23

I.3 Băng thông và tốc độ bit . 23

I.4 Kênh thuê riêng (leased line) và kênh quay số (dial-up) . 23

I.5 Điều chế tín hiệu 24

I.6 Các kỹ thuật điều chế . 24

I.7 Sự đồng bộ trong điều chế số . 24

I.8 Kiểu truyền . 24

I.9 Truyền dữ liệu 24

I.10 Truyền thông kiểu nối tiếp bất đồng bộ .30

I.11 Truyền nối tiếp đồng bộ . 31

II. NETWORK PROGRAMMING .32

II.1 Các giao thức quản lý mạng . 33

II.2 Định địa chỉ (Addressing) .37

II.3 Xác định thời gian truyền (Transmitter Enable Timing) 40

CHƯƠNG IV GIỚI THIỆU 68HC11 41

I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ VI ĐIỀU KHIỂN .41

I.1 Microcontroller Motorola MC68HC11 . 41

I.2 Đơn vị xử lý trung tâm (CPU) . 44

I.3 Các mode định vị địa chỉ .46

I.4 Tập lệnh của họ MC68HC11 47

II. CẤU HÌNH VÀ CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG 47

II.1 Các chế độ hoạt động .47

II.2 Các thanh ghi điều khiển 48

III. XUẤT NHẬP SONG SONG .53

III.1 PORT A .53

III.2 PORT B .54

III.3 PORT C .54

III.4 PORT D .54

III.5 PORT E .55

IV. HỆ THỐNG TRUYỀN NỐI TIẾP 55

IV.1 Hệ thống SCI trong MC68HC11 : . 55

IV.2 Các thanh ghi SCI và các bit điều khiển 56

V. BỘ ĐẾM THỜI GIAN LẬP TRÌNH .60

V.1 Bắt giữ ngõ vào . 61

V.2 So sánh ngõ ra .61

V.3 Các thanh ghi trong bộ đếm thời gian . 61

VI. RESET VÀ INTERRUPT 64

VI.1 Reset 64

VI.2 Hệ thống ngắt của vi xử lý MC68HC11 (interrupt) 66

VI.3 Sử dụng ngắt Reset và các vectơ ngắt khác của MCU68HC11 . 68

CHƯƠNG V THIẾT KẾ MẠCH VÀ LẬP TRÌNH .71

I. MẠCH RS485 : .71

I.1 Giới thiệu SN75176: . 71

I.2 Điều khiển phát data trên RS485 . 72

Phương pháp định thời theo hướng bít 73

I.3 Điều khiển nhận trên RS485 75

II. CHƯƠNG TRÌNH THU THẬP DỮ LIỆU TỪ CÁC BOARD 78

II.1 Chương trình trên Vi xử lý 78

II.2 Chương trình trên PC 83

II.3 Kết quả thực hiện : . 84

III. DỮ LIỆU THU THẬP .87

III.1 Tính tốc độ động cơ 87

III.2 Chương trình đếm sản phẩm . 91

III.3 Một số chương trình điều khiển đơn giản từ PC .91

KẾTLUẬN 107

PHỤ LỤC

A. CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH .109

B. CHƯƠNG TRÌNH VI XỬ LÝ . 117

C. DATASHEETS 133

D. TÀI LIỆU THAM KHẢO. 134


CHƯƠNG I GIỚI THIỆU

I. TỔNG QUAN

ã Tên đề tài : THIẾT KẾ MẠNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN MC68HC11

DÙNG RS485

ã Yêu cầu đề tài :

! Đề tài được thực hiện nhằm giám sát thu thập dữ liệu và điều khiển dữ

liệu từ trung tâm thông qua mạng RS485.

! Ứng dụng nguyên lý mới nghiên cứu về truyền thông RS485 trong thiết

kế và lắp đặt mạng truyền thông nối tiếp (Bit oriented timing scheme).

! Các hệ thống hiện đại ngày nay có độ tin cậy cao đều dùng MC68HCHọ

vi điều khiển khá mạnh của Motorola.

ã Mục đích và cách giải quyết :

! Xây dựng qui trình lập mạng trên các bộ EVBU MC68HC11 cũng như

các bộ vi điều khiển khác.

! Áp dụng và kiểm tra nguyên lý mới về truyền thông RS485 (Định

thời theo hướng bit) trong thiết kế mạch chuyển đổi RS232C-RS485.

! Thực hiện kiểm tra điều khiển và giám sát các kết quả lập mạng

(phương thức truyền nhận, xử lý và điều chỉnh dữ liệu thu thập từ trên

máy tính, ).

II. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC NỘI DUNG

Luận văn tốt nghiệp bao gồm 4 chương :

Chương 1 giới thiệu tổng quan và tóm tắt sơ lược nội dung từng mục trong

luận văn. Tiếp đó, Chương 2 sẽ trình bày một số lý thuyết về các chuẩn truyền

thông RS232, RS422 và đặc biệt là RS485, các vấn đề liên quan đến tín hiệu vi sai,

trở kháng, yêu cầu kỹ thuật, trong thiết kế và lắp đặt hệ thống mạng RS485.

Chương 3 giới thiệu các khái niệm chung về mạng truyền thông, giao thức truyền

nhận, cách kiểm soát và xử lý sai số, các quy trình quản lý địa chỉ, thời gian khi

truyền dữ liệu. Chương 4 sẽ trình bày cấu trúc họ vi điều khiển MC68HC11 bao

gồm các thanh ghi chính, các đặc điểm xuất nhập I/O, hoạt động củabộ truyền phát

nối tiếp và hệ thống Timer cũng như chi tiết cách sử dụng các ngắt ở các chế độ

làm việc khác nhau của MCU. Chương 5, được thực hiện dựa trên cơ sở các chương

trên, bao gồm quá trình thiết kế và thi công mạch chuyển đổi RS232-RS485, các

phương pháp điều khiển việc truyền nhận data, toàn bộ các lưu đồ giải thuật lập

trình mạng theo giao thức Master/Slave, cách xử lý và thu thập dữ liệu dữ liệu từ

các node Cuối cùng là phần Kết luận đánh giá các kết quả và yêu cầu đã thực