基于單片機的遠距離傳輸控制器設計

周維芳 榮 躍

（1、北華大學，吉林，132021 2、長春卷煙廠，吉林 130031）

1 引言

隨著城市化的進程發展，社會已經進入信息化的時代，信息傳輸快捷化和處理高效化已經成為各行業目標要求的重中之重，人們每時每刻都需要獲取重要信息，并對這些信息加以處理和利用。因此，數據信息的傳輸和顯示就成為一個值得研究和重視的課題。

大屏幕顯示技術主要是基于LED的電子顯示屏，信息的獲取和顯示是依據控制器來完成的。通過控制室計算機遠距離把數據傳輸給終端，使得人們快速獲得相關信息，在控制系統中便于對數據的分析計算，及時做出調整。

本文主要介紹利用單片機技術，把軟硬件結合起來設計一種傳輸控制器，并根據傳輸協議來完成數據的傳輸和檢測，以達到快速準確處理數據的目的。遠距離傳輸采用串行通道，應用RS-232和RS-485協議傳輸數據信息。

這項設計屬于實用技術，且要求設計精確，適合各種環境和場合應用。

2 控制器的方案

數據傳輸控制器是把人們的信息變成以數字代碼表示的數據，并把這些數據輸送到遠端的計算機系統，同時，可以接收遠端計算機系統的處理結果——數據，并將它變為人們能理解的信息，相當于人和機器之間的接口。CPU與外設之間的信息交換，是通過它們之間接口電路中的I/O端口來進行的，由于同一個外部設備與CPU之間所要傳送的信息類型不同，方向不同，作用也不一樣，所以接口電路中可以設置多個端口來分別處理這些不同的信息。

數據電路：由傳輸信道及其兩端的數據電路終接設備DCE組成，它位于DTE與計算機系統之間，作用是為數據通信提供數字傳輸信道。

傳輸控制器接收數據后，將數據傳輸給其它系統或顯示終端設備。控制器是以CPU為核心，有數據輸入和輸出接口、復位電路以及顯示驅動電路等部分構成，組成框圖如圖（1）所示。

圖1 控制器系統方框圖

3 硬件實現

傳輸控制器的電路原理圖部分如圖（2）所示。其中CPU采用的是ATMEL公司AT89C51控制器，該單片機只有一路串行口，為了與不同系統和微機通訊，電

路擴展了三路串行口，通過74LS32及74LS11實現。采用MAXIM公司MAX232接口芯片與微機通訊，該芯片應用方便，只需外接4個電容即可。為了延長信號傳輸距離，傳輸控制器設計了一個RS485接口與其它系統或大屏通訊。RS485接口采用MAXIM公司MAX1480芯片；該芯片采用單5V供電，完全電隔離，傳輸速率可達2.5Mbps，具有電流限制及熱關斷功能，抗雷擊。

4 軟件設計

根據功能要求，主要完成：端口連接、上電提示、通信模塊（大屏幕和上位機）等幾個模塊程序。控制器主程序流程圖如圖（3）所示。

圖2 控制器電路原理圖

圖3 程序流程圖

結論

本文以89C51作為核心，通過RS485協議，實現數據傳輸控制器和大屏幕之間的通信流程；利用RS232協議，實現了數據傳輸控制器與PC通信。

通過測試，硬件電路和通信功能都已基本實現。設計中可能還有很多沒有考慮到的地方，如數據信息傳輸過程中的有效保護和信號干擾問題。

[1]畢厚杰.多媒體信息的傳輸與處理[M].人民郵電出版杜.2004.

[2]黎洪松.數字視頻技術及其應用[M].清華大學出版社.2001.

[3]李世銀.基于流媒體的數字視頻傳輸技術研究[J].中國礦業大學.2002.

[4]Linear Application Hand book.ational Semiconductor.1993 edition

[5]Linear Application Specific Ic's Data book.National Semiconductor