基于單片機和串口服務器的遠程數據采集系統(tǒng)

　　下面將各個模塊的功能進行簡單概述：

　　1） 延時模塊。本模塊完成的功能為延時1 s。利用定時器0 溢出中斷完成。

　　2） 數據采集模塊。每隔一秒對ADC0809 中的一路數據進行采樣，然后將其保存在數據緩沖區(qū)中。

　　3） 數碼顯示模塊。當ADC0809 中與一路數據被采集完畢后，共陰級八段數碼管顯示當前ADC0809 中通道路數，以及當前路數的數據值。

　　4）十六進制轉ASCII 碼模塊。本子程序完成的功能是把十六進制數轉換為ASCII 碼。

　　5） 數據協(xié)議模塊。本程序完成的功能是將要發(fā)送的ASCII 碼數據實現幀封裝，定義數據包的頭和尾，以及中間分隔符，起始字符為“！ ”，結束字符為“#”。中間分隔符號為“+”，為方便上位機接收和存儲單片機發(fā)送的采集數據。

　　6） 數據發(fā)送模塊。本程序完成的功能是將數據包發(fā)送到串口服務器上。

　　2.3 軟件流程圖

　　系統(tǒng)的工作原理是系統(tǒng)上電后的， 首先進行初始化，包括設置波特率為9600bps，定時器工作方式，串行口工作方式， 開定時中斷等。然后對八路通道進行循環(huán)采集、顯示，最后進行數據處理，將處理后的數據存入緩沖區(qū)， 然后由串行口發(fā)送數據。流程圖如圖5所示。

　　3 結束語

　　本文所設計的方案，采用單片機和串口服務器，既可以完成數據采集， 又可以將數據封裝向Internet 發(fā)送，電路結構簡單，實用性強，非常適用于遠距離、偏遠地點的數據終端采集工作， 是數據網絡連接的一種可行性解決方案。

【摘要】介紹一種通過串口服務器在單片機與遠程PC機間建立通信的方法，實現的遠程數據采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)是應用一款低電壓，高性能的CMOS的8位單片機AT89C52構成數據采集系統(tǒng)，利用嵌入式串口服務器DNE-18將數據封裝并聯(lián)入Interhet。文中介紹系統(tǒng)總體設計方案及軟、硬件的設計框架。該系統(tǒng)結構簡單，性能穩(wěn)定，適用范圍廣，可擴展性強，市場前景廣闊。

　　0 引言

　　隨著工業(yè)控制網絡化的發(fā)展， 要求現場終端設備的實時數據資料能夠通過已經存在的局域網甚至廣域網傳輸成為工業(yè)自動化的普遍需要。串口服務器是一種協(xié)議轉換模塊，它通過提供1、2、4、8 或16 口的RS-232 或RS-422/485 串口界面，以及1 個10/100M 的以太網接口，可以將RS-232 或RS-422/485 串行設備接入TCP/IP 網絡中而不需要更改控制程序，主計算機使用TCP/IP 協(xié)議通過以太網訪問被接入的終端設備。上位機采用Socket 編程。

　　1 系統(tǒng)總體設計

　　1.1 設計思路

　　將經過傳感器或變壓器轉變的標準電壓或電流信號，進行A/D 轉換，變成數字化的數據，把這些數據通過單片機串口傳送到串口服務器上， 串口服務器將單片機發(fā)出來的數據包轉換為以太網數據報文格式，轉發(fā)到Internet 上，從而實現數據網上傳輸，可以方便地通過網絡從上層PC 機進行實時監(jiān)控。

　　1.2 系統(tǒng)總體結構

　　該系統(tǒng)硬件采用模塊化結構， 其系統(tǒng)總體結構如圖1 所示。該存儲轉發(fā)上網系統(tǒng)采集終端主要是由傳感器，放大電路，光電隔離電路，采集電路，近端LED顯示電路，串口服務器等模塊組成。

　　其中，該系統(tǒng)數據采集終端為一單片機控制系統(tǒng)，通信口為RS232/485 可選接口。

　　本系統(tǒng)中采用的串口服務器是嵌入式串口服務器DNE-18。DNE-18 用TCP server 方式來實現串口數據到網絡口的轉換。給DNE-18 配置了唯一的IP 地址和相應的端口號后，DNE-18 開始偵聽，若網絡中有主機發(fā)起聯(lián)接DNE-18 會接受聯(lián)接請求， 并將網絡口收到的從串口發(fā)出并將串口收到的數據從網絡口以TCP/IP 協(xié)議包送出。DNE-18 不對用戶數據包做任何解析或更改，提供完全透明的數據通道。