基于AT89C52網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

0 引 言
以電子設(shè)備故障檢修技能考核與訓(xùn)練智能化系統(tǒng)為例，介紹由一臺(tái)PC機(jī)與多臺(tái)單片機(jī)組成的主從式網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，單片機(jī)控制作為下位機(jī)，負(fù)責(zé)對(duì)電子設(shè)備故障點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，通過接口將結(jié)果傳給PC機(jī)；PC機(jī)作為上位機(jī)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，根據(jù)分析和處理的結(jié)果來(lái)控制單片機(jī)的操作。目前，應(yīng)用Visual C++開發(fā)串行通信實(shí)現(xiàn)智能化考核和訓(xùn)練系統(tǒng)的通信方法通常有4種：
(1)調(diào)用API(Application Program Interface)函數(shù)實(shí)現(xiàn)；
(2)利用Visual C++的標(biāo)準(zhǔn)通信函數(shù)一inp、一inpw等直接對(duì)串口進(jìn)行操作；
(3)使用Visual C++的通信控件(MSComm)；
(4)利用第三方編寫的通信類(Cserial)。
以上幾種方法中第一種方法使用面較廣，但由于需要許多低層設(shè)置，比較復(fù)雜，專業(yè)化程度要求較高，使用困難；第二種需要了解硬件電路結(jié)構(gòu)原理，較難掌握；第三種方法看來(lái)較簡(jiǎn)單，只需要對(duì)串口進(jìn)行簡(jiǎn)單配置，但使用了令人費(fèi)解WARIANT類，且不能滿足使用多個(gè)串口進(jìn)行復(fù)雜處理的需要；第四種方法是利用一個(gè)專門針對(duì)串行通信的CSerial類，該方法功能較強(qiáng)，只要理解這種類的幾個(gè)成員函數(shù)，就能方便使用。RS 485總線以其靈活性好、成本低、抗干擾能力強(qiáng)、支持節(jié)點(diǎn)多、傳輸距離遠(yuǎn)、連接簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)單片機(jī)系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，上位機(jī)采用Visual C++的Cserial類通信方式；下位機(jī)采用ATMEL公司的AT89C52單片機(jī)，總線采用RS 485標(biāo)準(zhǔn)組網(wǎng)。

l 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)基于RS 485現(xiàn)場(chǎng)總線，自定義通信協(xié)議，在總線上連接各下位機(jī)和上位機(jī)，由上位機(jī)統(tǒng)一管理的主從式總線型的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括監(jiān)控層、通信層、以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。其中，監(jiān)控層由上位機(jī)(PC機(jī))承擔(dān)，負(fù)責(zé)接收底層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和存儲(chǔ)，下位機(jī)參數(shù)的設(shè)定和修改，以及實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)的查詢，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控管理；通信層通過自制定的通信協(xié)議與現(xiàn)場(chǎng)下位機(jī)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，完成數(shù)據(jù)通信包的打包、拆包、檢驗(yàn)等處理；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層由多臺(tái)電子設(shè)備、單片機(jī)、繼電器、鍵盤、LCD顯示器等組成的監(jiān)控系統(tǒng)。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖如圖1所示。

上位機(jī)為教師操作的教學(xué)控制管理系統(tǒng)，在微機(jī)上用Visual C++編程實(shí)現(xiàn)功能。教學(xué)控制管理系統(tǒng)的主要功能為：
(1)考試的技術(shù)準(zhǔn)備工作；
(2)考試的監(jiān)考工作；
(3)輔助完成其他考務(wù)信息管理工作。
根據(jù)功能要求，教學(xué)控制管理系統(tǒng)由通訊模塊、代碼編譯模塊、代碼執(zhí)行模塊、系統(tǒng)管理模塊、歷史資料查詢模塊組成，這幾個(gè)模塊和用戶界面用戶接口一起構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)軟件。
下位機(jī)作為這個(gè)分布式控制系統(tǒng)的學(xué)生客戶端，是一個(gè)基于AT89C52單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)。本系統(tǒng)使用計(jì)算機(jī)、AT89C52單片機(jī)、光電耦合器、驅(qū)動(dòng)電路、繼電器、彩色電視機(jī)等組成的監(jiān)控系統(tǒng)，通過局域網(wǎng)，構(gòu)成一個(gè)智能化訓(xùn)練及鑒定系統(tǒng)。AT89C52單片機(jī)控制系統(tǒng)如圖2所示。