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  • MCS-51系列单片机实用接口技术

    本书全面、系统地介绍了MCS-51系列单片机应用系统的各种实用接口技术及其配置。   内容包括:MCS-51系列单片机组成原理:应用系统扩展、开发与调试;键盘输入接口的设计及调试;打印机和显示器接口及设计实例;模拟输入通道接口技术;A/D、D/A、接口技术及在控制系统中的应用设计;V/F转换器接口技术、串行通讯接口技术以及其它与应用系统设计有关的实用技术等。   本书是为满足广大科技工作者从事单片机应用系统软件、硬件设计的需要而编写的,具有内容新颖、实用、全面的特色。所有的接口设计都包括详细的设计步骤、硬件线路图及故障分析,并附有测试程序清单。书中大部分接口软、硬件设计实例都是作者多年来从事单片机应用和开发工作的经验总结,实用性和工程性较强,尤其是对应用系统中必备的键盘、显示器、打印机、A/D、D/A通讯接口设计、模拟信号处理及开发系统应用举例甚多,目的是让将要开始和正在从事单片机应用开发的科研人员根据自己的实际需要来选择应用,一书在手即可基本完成单片机应用系统的开发工作。   本书主要面向从事单片机应用开发工作的广大工程技术人员,也可作为大专院校有关专业的教材或教学参考书。 第一章MCS-51系列单片机组成原理   1.1概述   1.1.1单片机主流产品系列   1.1.2单片机芯片技术的发展概况   1.1.3单片机的应用领域   1.2MCS-51单片机硬件结构   1.2.1MCS-51单片机硬件结构的特点   1.2.2MCS-51单片机的引脚描述及片外总线结构   1.2.3MCS-51片内总体结构   1.2.4MCS-51单片机中央处理器及其振荡器、时钟电路和CPU时序   1.2.5MCS-51单片机的复位状态及几种复位电路设计   1.2.6存储器、特殊功能寄存器及位地址空间   1.2.7输入/输出(I/O)口   1.3MCS-51单片机指令系统分析   1.3.1指令系统的寻址方式   1.3.2指令系统的使用要点   1.3.3指令系统分类总结   1.4串行接口与定时/计数器   1.4.1串行接口简介   1.4.2定时器/计数器的结构   1.4.3定时器/计数器的四种工作模式   1.4.4定时器/计数器对输入信号的要求   1.4.5定时器/计数器的编程和应用   1.5中断系统   1.5.1中断请求源   1.5.2中断控制   1.5.3中断的响应过程   1.5.4外部中断的响应时间   1.5.5外部中断方式的选择   第二章MCS-51单片机系统扩展   2.1概述   2.2程序存贮器的扩展   2.2.1外部程序存贮器的扩展原理及时序   2.2.2地址锁存器   2.2.3EPROM扩展电路   2.2.4EEPROM扩展电路   2.3外部数据存贮器的扩展   2.3.1外部数据存贮器的扩展方法及时序   2.3.2静态RAM扩展   2.3.3动态RAM扩展   2.4外部I/O口的扩展   2.4.1I/O口扩展概述   2.4.2I/O口地址译码技术   2.4.38255A可编程并行I/O扩展接口   2.4.48155/8156可编程并行I/O扩展接口   2.4.58243并行I/O扩展接口   2.4.6用TTL芯片扩展I/O接口   2.4.7用串行口扩展I/O接口   2.4.8中断系统扩展   第三章MCS-51单片机应用系统的开发   3.1单片机应用系统的设计   3.1.1设计前的准备工作   3.1.2应用系统的硬件设计   3.1.3应用系统的软件设计   3.1.4应用系统的抗干扰设计   3.2单片机应用系统的开发   3.2.1仿真系统的功能   3.2.2开发手段的选择   3.2.3应用系统的开发过程   3.3SICE—IV型单片机仿真器   3.3.1SICE-IV仿真器系统结构   3.3.2SICE-IV的仿真特性和软件功能   3.3.3SICE-IV与主机和终端的连接使用方法   3.4KHK-ICE-51单片机仿真开发系统   3.4.1KHK—ICE-51仿真器系统结构   3.4.2仿真器系统功能特点   3.4.3KHK-ICE-51仿真系统的安装及其使用   3.5单片机应用系统的调试   3.5.1应用系统联机前的静态调试   3.5.2外部数据存储器RAM的测试   3.5.3程序存储器的调试   3.5.4输出功能模块调试   3.5.5可编程I/O接口芯片的调试   3.5.6外部中断和定时器中断的调试   3.6用户程序的编辑、汇编、调试、固化及运行   3.6.1源程序的编辑   3.6.2源程序的汇编   3.6.3用户程序的调试   3.6.4用户程序的固化   3.6.5用户程序的运行   第四章键盘及其接口技术   4.1键盘输入应解决的问题   4.1.1键盘输入的特点   4.1.2按键的确认   4.1.3消除按键抖动的措施   4.2独立式按键接口设计   4.3矩阵式键盘接口设计   4.3.1矩阵键盘工作原理   4.3.2按键的识别方法   4.3.3键盘的编码   4.3.4键盘工作方式   4.3.5矩阵键盘接口实例及编程要点   4.3.6双功能及多功能键设计   4.3.7键盘处理中的特殊问题一重键和连击   4.48279键盘、显示器接口芯片及应用   4.4.18279的组成和基本工作原理   4.4.28279管脚、引线及功能说明   4.4.38279编程   4.4.48279键盘接口实例   4.5功能开关及拨码盘接口设计   第五章显示器接口设计   5.1LED显示器   5.1.1LED段显示器结构与原理   5.1.2LED显示器及显示方式   5.1.3LED显示器接口实例   5.1.4LED显示器驱动技术   5.2单片机应用系统中典型键盘、显示接口技术   5.2.1用8255和串行口扩展的键盘、显示器电路   5.2.2由锁存器组成的键盘、显示器接口电路   5.2.3由8155构成的键盘、显示器接口电路   5.2.4用8279组成的显示器实例   5.3液晶显示LCD   5.3.1LCD的基本结构及工作原理   5.3.2LCD的驱动方式   5.3.34位LCD静态驱动芯片ICM7211系列简介   5.3.4点阵式液晶显示控制器HD61830介绍   5.3.5点阵式液晶显示模块介绍   5.4荧光管显示   5.5LED大屏幕显示器   第六章打印机接口设计   6.1打印机简介   6.1.1打印机的基本知识   6.1.2打印机的电路构成   6.1.3打印机的接口信号   6.1.4打印机的打印命令   6.2TPμP-40A微打与单片机接口设计   6.2.1TPμP系列微型打印机简介   6.2.2TPμP-40A打印功能及接口信号   6.2.3TPμP-40A工作方式及打印命令   6.2.48031与TPμP-40A的接口   6.2.5打印编程实例   6.3XLF微型打印机与单片机接口设计   6.3.1XLF微打简介   6.3.2XLF微打接口信号及与8031接口设计   6.3.3XLF微打控制命令   6.3.4打印机编程   6.4标准宽行打印机与8031接口设计   6.4.1TH3070接口引脚信号及时序   6.4.2与8031的简单接口   6.4.3通过打印机适配器完成8031与打印机的接口   6.4.4对打印机的编程   第七章模拟输入通道接口技术   7.1传感器   7.1.1传感器的分类   7.1.2温度传感器   7.1.3光电传感器   7.1.4湿度传感器   7.1.5其他传感器   7.2模拟信号放大技术   7.2.1基本放大器电路   7.2.2集成运算放大器   7.2.3常用运算放大器及应用举例   7.2.4测量放大器   7.2.5程控增益放大器   7.2.6隔离放大器   7.3多通道模拟信号输入技术   7.3.1多路开关   7.3.2常用多路开关   7.3.3模拟多路开关   7.3.4常用模拟多路开关   7.3.5多路模拟开关应用举例   7.3.6多路开关的选用   7.4采样/保持电路设计   7.4.1采样/保持原理   7.4.2集成采样/保持器   7.4.3常用集成采样/保持器   7.4.4采样保持器的应用举例   7.5有源滤波器的设计   7.5.1滤波器分类   7.5.2有源滤波器的设计   7.5.3常用有源滤波器设计举例   7.5.4集成有源滤波器   第八章D/A转换器与MCS-51单片机的接口设计与实践   8.1D/A转换器的基本原理及主要技术指标   8.1.1D/A转换器的基本原理与分类   8.1.2D/A转换器的主要技术指标   8.2D/A转换器件选择指南   8.2.1集成D/A转换芯片介绍   8.2.2D/A转换器的选择要点及选择指南表   8.2.3D/A转换器接口设计的几点实用技术   8.38位D/A转换器DAC080/0831/0832与MCS-51单片机的接口设计   8.3.1DAC0830/0831/0832的应用特性与引脚功能   8.3.2DAC0830/0831/0832与8031单片机的接口设计   8.3.3DAC0830/0831/0832的调试说明   8.3.4DAC0830/0831/0832应用举例   8.48位D/A转换器AD558与MCS-51单片机的接口设计   8.4.1AD558的应用特性与引脚功能   8.4.2AD558与8031单片机的接口及调试说明   8.4.38位D/A转换器DAC0800系列与8031单片机的接口   8.510位D/A转换器AD7522与MCS-51的硬件接口设计   8.5.1AD7522的应用特性及引脚功能   8.5.2AD7522与8031单片机的接口设计   8.610位D/A转换器AD7520/7530/7533与MCS一51单片机的接口设计   8.6.1AD7520/7530/7533的应用特性与引脚功能   8.6.2AD7520系列与8031单片机的接口   8.6.3DAC1020/DAC1220/AD7521系列D/A转换器接口设计   8.712位D/A转换器DAC1208/1209/1210与MCS-51单片机的接口设计   8.7.1DAC1208/1209/1210的内部结构与引脚功能   8.7.2DAC1208/1209/1210与8031单片机的接口设计   8.7.312位D/A转换器DAC1230/1231/1232的应用设计说明   8.7.412位D/A转换器AD7542与8031单片机的接口设计   8.812位串行DAC-AD7543与MCS-51单片机的接口设计   8.8.1AD7543的应用特性与引脚功能   8.8.2AD7543与8031单片机的接口设计   8.914位D/A转换器AD75335与MCS-51单片机的接口设计   8.9.1AD8635的内部结构与引脚功能   8.9.2AD7535与8031单片机的接口设计   8.1016位D/A转换器AD1147/1148与MCS-51单片机的接口设计   8.10.1AD1147/AD1148的内部结构及引脚功能   8.10.2AD1147/AD1148与8031单片机的接口设计   8.10.3AD1147/AD1148接口电路的应用调试说明   8.10.416位D/A转换器AD1145与8031单片机的接口设计   第九章A/D转换器与MCS-51单片机的接口设计与实践   9.1A/D转换器的基本原理及主要技术指标   9.1.1A/D转换器的基本原理与分类   9.1.2A/D转换器的主要技术指标   9.2面对课题如何选择A/D转换器件   9.2.1常用A/D转换器简介   9.2.2A/D转换器的选择要点及应用设计的几点实用技术   9.38位D/A转换器ADC0801/0802/0803/0804/0805与MCS-51单片机的接口设计   9.3.1ADC0801~ADC0805芯片的引脚功能及应用特性   9.3.2ADC0801~ADC0805与8031单片机的接口设计   9.48路8位A/D转换器ADC0808/0809与MCS一51单片机的接口设计   9.4.1ADC0808/0809的内部结构及引脚功能   9.4.2ADC0808/0809与8031单片机的接口设计   9.4.3接口电路设计中的几点注意事项   9.4.416路8位A/D转换器ADC0816/0817与MCS-51单片机的接口设计   9.510位A/D转换器AD571与MCS-51单片机的接口设计   9.5.1AD571芯片的引脚功能及应用特性   9.5.2AD571与8031单片机的接口   9.5.38位A/D转换器AD570与8031单片机的硬件接口   9.612位A/D转换器ADC1210/1211与MCS-51单片机的接口设计   9.6.1ADC1210/1211的引脚功能与应用特性   9.6.2ADC1210/1211与8031单片机的硬件接口   9.6.3硬件接口电路的设计要点及几点说明   9.712位A/D转换器AD574A/1374/1674A与MCS-51单片机的接口设计   9.7.1AD574A的内部结构与引脚功能   9.7.2AD574A的应用特性及校准   9.7.3AD574A与8031单片机的硬件接口设计   9.7.4AD574A的应用调试说明   9.7.5AD674A/AD1674与8031单片机的接口设计   9.8高速12位A/D转换器AD578/AD678/AD1678与MCS—51单片机的接口设计   9.8.1AD578的应用特性与引脚功能   9.8.2AD578高速A/D转换器与8031单片机的接口设计   9.8.3AD578高速A/D转换器的应用调试说明   9.8.4AD678/AD1678采样A/D转换器与8031单片机的接口设计   9.914位A/D转换器AD679/1679与MCS-51单片机的接口设计   9.9.1AD679/AD1679的应用特性及引脚功能   9.9.2AD679/1679与8031单片机的接口设计   9.9.3AD679/1679的调试说明   9.1016位ADC-ADC1143与MCS-51单片机的接口设计   9.10.1ADC1143的应用特性及引脚功能   9.10.2ADC1143与8031单片机的接口设计   9.113位半积分A/D转换器5G14433与MCS-51单片机的接口设计   9.11.15G14433的内部结构及引脚功能   9.11.25G14433的外部电路连接与元件参数选择   9.11.35G14433与8031单片机的接口设计   9.11.45G14433的应用举例   9.124位半积分A/D转换器ICL7135与MCS—51单片机的接口设计   9.12.1ICL7135的内部结构及芯片引脚功能   9.12.2ICL7135的外部电路连接与元件参数选择   9.12.3ICL7135与8031单片机的硬件接口设计   9.124ICL7135的应用举例   9.1312位双积分A/D转换器ICL7109与MCS—51单片机的接口设计   9.13.1ICL7109的内部结构与芯片引脚功能   9.13.2ICL7109的外部电路连接与元件参数选择   9.13.3ICL7109与8031单片机的硬件接口设计   9.1416位积分型ADC一ICL7104与MCS-51单片机的接口设计   9.14.1ICL7104的主要应用特性及引脚功能   9.14.2ICL7104与8031单片机的接口设计   9.14.3其它积分型A/D转换器简介   第十章V/F转换器接口技术   10.1V/F转换的特点及应用环境   10.2V/F转换原理及用V/F转换器实现A/D转换的方法   10.2.1V/F转换原理   10.2.2用V/F转换器实现A/D转换的方法   10.3常用V/F转换器简介   10.3.1VFC32   10.3.2LMX31系列V/F转换器   10.3.3AD650   10.3.4AD651   10.4V/F转换应用系统中的通道结构   10.5LM331应用实例   10.5.1线路原理   10.5.2软件设计   10.6AD650应用实例   10.6.1AD650外围电路设计   10.6.2定时/计数器(8253—5简介)   10.6.3线路原理   10.6.4软件设计   第十一章串行通讯接口技术   11.1串行通讯基础   11.1.1异步通讯和同步通讯   11.1.2波特率和接收/发送时钟   11.1.3单工、半双工、全双工通讯方式   11.14信号的调制与解调   11.1.5通讯数据的差错检测和校正   11.1.6串行通讯接口电路UART、USRT和USART   11.2串行通讯总线标准及其接口   11.2.1串行通讯接口   11.2.2RS-232C接口   11.2.3RS-449、RS-422、RS-423及RS485   11.2.420mA电流环路串行接口   11.3MCS-51单片机串行接口   11.3.1串行口的结构   11.3.2串行接口的工作方式   11.3.3串行通讯中波特率设置   11.4MCS-51单片机串行接口通讯技术   11.4.1单片机双机通讯技术   11.4.2单片机多机通讯技术   11.5IBMPC系列机与单片机的通讯技术   11.5.1异步通讯适配器   11.5.2IBM-PC机与8031双机通讯技术   11.5.3IBM—PC机与8031多机通讯技术   11.6MCS-51单片机串行接口的扩展   11.6.1Intel8251A可编程通讯接口   11.6.2扩展多路串行口的硬件设计   11.6.3通讯软件设计   第十二章应用系统设计中的实用技术   12.1MCS-51单片机低功耗系统设计   12.1.1CHMOS型单片机80C31/80C51/87C51的组成与使用要点   12.1.2CHMOS型单片机的空闲、掉电工作方式   12.1.3CHMOS型单片机的I/O接口及应用系统实例   12.1.4HMOS型单片机的节电运行方式   12.2逻辑电平接口技术   12.2.1集电极开路门输出接口   12.2.2TTL、HTL、ECL、CMOS电平转换接口   12.3电压/电流转换   12.3.1电压/0~10mA转换   12.3.2电压1~5V/4~20mA转换   12.3.30~10mA/0~5V转换   12.344~20mA/0~5V转换   12.3.5集成V/I转换电路   12.4开关量输出接口技术   12.4.1输出接口隔离技术   12.4.2低压开关量信号输出技术   12.4.3继电器输出接口技术   12.4.4可控硅(晶闸管)输出接口技术   12.4.5固态继电器输出接口   12.4.6集成功率电子开关输出接口   12.5集成稳压电路   12.5.1电源隔离技术   12.5.2三端集成稳压器   12.5.3高精度电压基准   12.6量程自动转换技术   12.6.1自动转换量程的硬件电路   12.6.2自动转换量程的软件设计   附录AMCS-51单片机指令速查表   附录B常用EPROM固化电压参考表   参考文献

    标签: MCS 51 单片机实用 接口技术

    上传时间: 2013-10-15

    上传用户:himbly

  • 基于单片机Si1015的蓄电池远程监测系统终端

    文中介绍了一种主从模式的蓄电池远程监测系统终端。以Si1015为主控芯片,该终端主要完成了蓄电池组的内阻、电压、环境温度的测量,主从模块之间通过无线方式传输数据,主模块通过GPRS实现终端与监控中心的数据传输。

    标签: 1015 Si 单片机 蓄电池

    上传时间: 2013-11-04

    上传用户:竺羽翎2222

  • 基于GSM无线传输的远程抄表终端设计论文

    基于GSM无线传输的远程抄表终端设计论文

    标签: GSM 无线传输 远程抄表 终端设计

    上传时间: 2013-10-21

    上传用户:JIEWENYU

  • PSHLY-B回路电阻测试仪

    PSHLY-B回路电阻测试仪介绍

    标签: PSHLY-B 回路 电阻测试仪

    上传时间: 2013-11-05

    上传用户:木子叶1

  • 基于单片机的数字化B超键盘设计

    针对目前使用的RS232接口数字化B超键盘存在PC主机启动时不能设置BIOS,提出一种PS2键盘的设计方法。基于W78E052D单片机,采用8通道串行A/D转换器设计了8个TGC电位器信息采集电路,电位器位置信息以键盘扫描码序列形式发送,正交编码器信号通过XC9536XL转换为单片机可接收的中断信号,软件接收到中断信息后等效处理成按键。结果表明,在满足开机可设置BIOS同时,又可实现超声特有功能,不需要专门设计驱动程序,接口简单,成本低。 Abstract:  Aiming at the problem of the digital ultrasonic diagnostic imaging system keyboard with RS232 interface currently used couldn?蒺t set the BIOS when the PC boot, this paper proposed a design method of PS2 keyboards. Based on W78E052D microcontroller,designed eight TGC potentiometers information acquisition circuit with 8-channel serial A/D converter, potentiometer position information sent out with keyboard scan code sequentially.The control circuit based on XC9536 CPLD is used for converting the mechanical actions of the encoders into the signals that can be identified by the MCU, software received interrupt information and equivalently treatmented as key. The results show that the BIOS can be set to meet the boot, ultrasound specific functionality can be achieved at the same time, it does not require specially designed driver,the interface is simple and low cost.    

    标签: 单片机 B超 数字化 键盘设计

    上传时间: 2013-10-10

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  • 基于C8051F系列单片机的无线收发电路设计

    基于幅移键控技术ASK(Amplitude-Shift Keying),以C8051F340单片机作为监测终端控制器,C8051F330D单片机作为探测节点控制器,采用半双工的通信方式,通过监控终端和探测节点的无线收发电路,实现数据的双向无线传输。收发电路采用直径为0.8 mm的漆包线自行绕制成圆形空心线圈天线,天线直径为(3.4±0.3)cm。试验表明,探测节点与监测终端的通信距离为24 cm,通过桥接方式,节点收发功率为102 mW时,节点间的通信距离可达20 cm。与传统无线收发模块相比,该无线收发电路在受体积、功耗、成本限制的场合有广阔的应用前景。 Abstract:  Based on ASK technology and with the C8051F340 and C8051F330D MCU as the controller, using half-duplex communication mode, this paper achieves bi-directional data transfer. Transceiver circuit constituted by enameled wire which diameter is 0.8mm and wound into a diameter (3.4±0.3) cm circular hollow coil antenna. Tests show that the communication distance between detection and monitoring of the terminal is 24cm,the distance is up to 20cm between two nodes when using the manner of bridging and the node transceiver power is 102mW. Compared with the conventional wireless transceiver modules, the circuit has wide application prospect in small size, low cost and low power consumption and other characteristics.

    标签: C8051F 单片机 无线收发 电路设计

    上传时间: 2013-10-19

    上传用户:xz85592677

  • 基于单片机及FPGA的时码终端系统

    摘要:本文详细叙述了基于FPGA及单片机K实现时码终端系统的设计方法,该系统可用于对国际通用时间格式码IRIG码(简称B码)的解调,以及产生各种采样、同步频率信号,也可作为其它系统的时基和采样、同步信号的基准。关键词:单片机;IRIG-B格式码;FPGA;解调;控制;接口

    标签: FPGA 单片机 时码终端

    上传时间: 2013-12-16

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  • 基于USB接口的数据采集模块的设计与实现

    基于USB接口的数据采集模块的设计与实现Design and Implementation of USB-Based Data Acquisition Module路 永 伸(天津科技大学电子信息与自动化学院,天津300222)摘要文中给出基于USB接口的数据采集模块的设计与实现。硬件设计采用以Adpc831与PDIUSBDI2为主的器件进行硬件设计,采用Windriver开发USB驱动,并用Visual C十十6.0对主机软件中硬件接口操作部分进行动态链接库封装。关键词USB 数据采集Adpc831 PDNSBDI2 Windriver动态链接库Abstract T hed esigna ndim plementaitono fU SB-BasedD ataA cquisiitonM oduleis g iven.Th ec hips oluitonm ainlyw ithA dpc831a ndP DTUSBD12i sused for hardware design. The USB drive is developed场Wmdriver, and the operation on the hardware interface is packaged into Dynamic Link Libraries场Visual C++6.0.  Keywords USB DataA cquisition Adttc831 PDfUSBD12 Windriver0 引言US B总 线 是新一代接口总线,最初推出的目的是为了统一取代PC机的各类外设接口,迄今经历了1.0,1.1与2.0版本3个标准。在国内基于USB总线的相关设计与开发也得到了快速的发展,很多设计者从各自的应用领域,用不同方案设计出了相应的装置[1,2]。数据采集是工业控制中一个普遍而重要的环节,因此开发基于USB接口的数据采集模块具有很强的现实应用意义。虽然 US B总线标准已经发展到2.0版本,但由于工业控制现场干扰信号的情况比较复杂,高速数据传输的可靠性不容易被保证,并且很多场合对数据采集的实时性要求并不高,开发2.0标准产品的成本又较1.1标准产品高,所以笔者认为,在工业控制领域,目前开发基于USB总线1.1标准实现的数据采集模块的实用意义大于相应2.0标准模块。

    标签: USB 接口 数据采集模块

    上传时间: 2013-10-23

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  • 单片机在工业无线网络中的具体应用

     如同今天的许多通用单片机(MCU)已经把USB、CAN和以太网作为标准外设集成在芯片内部一样,越来越多的无线网络芯片和无线网络解决方案也在向集成SoC 方向发展,比如第一代产品,Nordic公司nRF905,Chipcon公司cc1010 他们集成了8051兼容的单片机.这些无线单片机适合一般的点对点和点对多点的私有网络应用,如单一产品的遥控器和抄表装置等。无线通讯技术给智能装置的互连互通提供了便捷的途径,工业无线网络作为面向工业和家庭自动化的网络技术也正在向着智能,标准和节能方向发展。  目前在工业控制和消费电子领域使用的无线网络技术有ZigBee、无线局域网(Wi-Fi)、蓝牙(Blutooth)、GPRS通用分组无线业务、 ISM、IrDA等, 未来还能有3G、超宽频(UWB)、无线USB、Wimax等。 当然还有大量的私有和专用无线网络在工业控制和消费电子装置中使用,其中ZigBee、GPRS是在目前在国内工业控制中讨论和使用比较多的两种,蓝牙和无线局域网是在消费电子产品如手机、耳机、打印机、照相机和家庭中小企业网络中广泛使用的无线协议(个别工业产品也有应用,如无线视频监控和汽车音响系统),当然私有无线网络技术和产品在工业也有很多的应用。  ZigBee是一个低功耗、短距离和低速的无线网络技术,工作在2.4GHz国际免执照的频率,在IEEE标准上它和无线局域网、蓝牙同属802家族中的无线个人区域网络, ZigBee是有两部分组成,物理和链路层符合IEEE802.15.4, 网络和应用层符合ZigBee联盟的规范。ZigBee联盟是在2002年成立的非盈利组织,有包括TI、霍尼威尔、华为在内两百多家成员, ZigBee联盟致力推广兼容802.15.4和ZigBee协议的平台, 制定网络层和应用架构的公共规范,希望在楼宇自动化、居家控制、家用电器、工业自动控制和电脑外设等多方面普及ZigBee标准。  GPRS是在现有的GSM 网络发展出来的分组数据承载业务,它工作在标准的GSM频率,由于是一个分组交换系统,它适合工业上的突发,少量的数据传输,还因为GSM网络覆盖广泛,永远在线的特点,GPRS特点适合工业控制中的远程监控和测量系统。在工业控制应用中GPRS 芯片一般是以无线数传模块形式出现的,它通过RS232全双工接口和单片机连接,软件上这些模块都内置了GPRS,PPP和TCP/IP协议,单片机侧通过AT指令集向模块发出测试,连接和数据收发指令,GPRS模块通过中国移动cmnet进入互联网和其他终端或者服务器通讯。目前市场常见的模块有西门子G24TC45、TC35i,飞思卡尔G24,索爱GR47/48, 还有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模块WMP50/100。GPRS模块有区分自带TCP/IP协议和不带协议两种,一般来讲,如果是单片机侧有嵌入式操作系统和TCP/IP协议支持的话或者应用的要求只是收发短信和语音功能的话,可以选择不带协议的模块。  先进的SoC技术正在无线应用领域发挥重要的作用。德州仪器收购了Chipcon公司以后发布的CC2430 是市场上首款SoC的ZigBee单片机, 见图1,它把协议栈z-stack集成在芯片内部的闪存里面, 具有稳定可靠的CC2420收发器,增强性的8051内核,8KRAM,外设有I/O 口,ADC,SPI,UART 和AES128 安全协处理器,三个版本分别是32/64/128K的闪存,以128K为例,扣除基本z-stack协议还有3/4的空间留给应用代码,即使完整的ZigBee协议,还有近1/2的空间留给应用代码,这样的无线单片机除了处理通讯协议外,还可以完成一些监控和显示任务。这样无线单片机都支持通过SPI或者UART与通用单片机或者嵌入式CPU结合。 2008年4月发表CC2480新一代单片ZibBee认证处理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗单片机结合的例子。图1 CC2430应用电路  工业控制领域的另一个芯片巨头——飞思卡尔的单片ZigBee处理器MC1321X的方案也非常类似,集成了HC08单片机核心, 16/32/64K 闪存,外设有GPIO, I2C和ADC, 软件是Beestack 协议,只是最多4K RAM 对于更多的任务显得小了些。但是凭借32位单片机Coldfire和系统软件方面经验和优势, 飞思卡尔在满足用户应用的弹性需求方面作的更有特色,它率先能够提供从低-中-高各个层面的解决方案,见图2。

    标签: 单片机 工业无线网络

    上传时间: 2013-11-02

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  • 低能耗和低时延的无线传感器网络数据融合算法

    针对无线传感器网络的节点能量有限,且在进行信息传输时存在数据冲突、传输延时等问题,提出并设计了基于最大生存周期的无线传感器网络数据融合算法。该算法将整个网络中的节点分成多个簇,并根据节点的传输范围,将每个簇中的节点均匀分布,每个节点根据自己的本地信息和剩余能量选择通信方式向簇头节点传输数据,从而形成传输数据的最短路径;并根据集中式TDMA(时分多址)调度模型,运用基于微粒群的Pareto优化方法,使得网络在完成规定的信息传输时每个节点耗费的平均时隙和平均能耗最优。仿真结果表明,上述算法不但可以最大化网络的生存时间,还可以有效的降低数据融合时间,减少网络延时。

    标签: 低能耗 时延 无线传感器 网络数据

    上传时间: 2014-12-29

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