畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基于51單片機(jī)485通訊步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)學(xué)生姓名XXX學(xué)院名稱XXX專業(yè)名稱XXX指導(dǎo)教師完成時(shí)間XXX年X月X日目錄TOC\o"1-3"\h\u22973摘要 49496Abstract

55879前言 614135第一章系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案 8245261.1硬件總體設(shè)計(jì) 8187411.1.1硬件系統(tǒng)子模塊 897041.2軟件總體設(shè)計(jì) 915819第二章硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10169262.1硬件電路分析和設(shè)計(jì)報(bào)告 1039432.1.1單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 1077312.1.2鍵盤電路 15157503.1.3數(shù)碼管顯示電路 15116073.1.4485通信電路 1786323.1.5步進(jìn)電機(jī)連接電路 1812683第三章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19209613.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)整體思路 19321003.1.1主程序 1985703.1.2數(shù)碼管顯示 2073693.1.2485通訊收發(fā)函數(shù) 2186683.1.3步進(jìn)電機(jī)控制函數(shù) 2325745第四章系統(tǒng)調(diào)試 24168584.1硬件電路調(diào)試 24102924.2軟件調(diào)試 2428471總結(jié) 263565參考文獻(xiàn)： 2728856致謝 2831999附錄A：485通訊步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)原理圖 299701附錄B：軟件程序 31摘要在工業(yè)控制自動化領(lǐng)域,智能裝置之間的通信占有重要的地位RS485這種串行通信方式,在工控自動化領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛,這種遠(yuǎn)距離通信可以采集遠(yuǎn)程信息和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。在工業(yè)控制自動化領(lǐng)域智能裝置之間的通信占有重要的地位,RS485這種串行通信方式在工控自動化領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛,這種遠(yuǎn)距離通信可以采集遠(yuǎn)程信息和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。本設(shè)計(jì)是由stc89c51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)485通訊，控制步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)簡易控制裝置。有數(shù)碼管顯示步進(jìn)圈數(shù)，并且可以按鍵控制。關(guān)鍵詞：RS485通訊stc89c51單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)Abstract

Inthefieldofindustrialcontrolautomation,intelligentdevicesisveryimportantforcommunicationbetweenwayRS485serialcommunication,iswidelyappliedinthefieldofindustrialcontrolautomation,thiskindoflongdistancecommunicationcanremoteinformationandremotedata,elligentdevicesinthefieldofindustrialcontrolautomationoccupiesanimportantposition,thecommunicationbetweentheserialcommunicationinterfaceRS485iswidelyappliedinthefieldofindustrialcontrolautomation,thiskindoflongdistancecommunicationcanremoteinformationandremotedata,torealizetheremotecontrolandremotecontrol.Thisdesignisbythestc89c51singlechipmicrocomputer485communication,asimplecontrolsteppermotorcontroldevice.Withdigitaltubedisplaystepperlaps,andalsocancontrolbuttons.Keywords:RS485communicationstc89c51singlechipsteppermotor前言自動化技術(shù)是國家現(xiàn)代化的標(biāo)志,作用突出自動化技術(shù)的作用體現(xiàn)在,它面向整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,是連接傳統(tǒng)與現(xiàn)代工業(yè)的紐帶,是把現(xiàn)代管理技術(shù)、信息技術(shù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的關(guān)鍵性手段。在礦山、石油、建材、化工、制藥、輕工、電力、汽車制造業(yè)以及軍工等行業(yè),生產(chǎn)效率的提高無不依賴于控制技術(shù)自動化水平的提高。近十幾年我國國民經(jīng)濟(jì)GDP長期保持7%以上的增長率,近兩年我國汽車工業(yè)保持15%以上的增長率,其原因之一就是源于自動化生產(chǎn)線的普及與提高,是自動化技術(shù)在起主導(dǎo)和支撐作用。特別是自第二次工業(yè)革命以來,電氣及對電氣的控制技術(shù)已成為人們生產(chǎn)、生活乃至生存所必需的一種技術(shù)支持,無論是在對大中型企業(yè)傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)的技術(shù)改造,還是對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)高效節(jié)能的發(fā)揮,均起到了至關(guān)重要的作用,它已成為當(dāng)今諸多高新技術(shù)系統(tǒng)中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)之一,其應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及到各個(gè)工業(yè)部門,其地位的重要性,已經(jīng)或正在對諸如一個(gè)國家工業(yè)的發(fā)展,一個(gè)企業(yè)參加國際大家庭的激烈競爭,乃至對國家國防軍力的強(qiáng)大與現(xiàn)代化程度等中日益凸現(xiàn)出來。RS485又叫EIA-485，是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。一般采用兩線制傳輸，利用兩線間的電壓差進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。RS485可以滿足通信距離遠(yuǎn)、抗干擾能力大、傳輸速率高的要求。通過RS485總線連接的智能設(shè)備可以形成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑵M足了網(wǎng)絡(luò)信息化的需要。一臺主機(jī)可以同時(shí)控制多臺從機(jī)，這種一對多的主從通信方式極大的提高了通信的效率，也節(jié)省了通信成本。單片機(jī)控制是工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常使用的控制方法.自從1976年Intel公司推出第一批單片機(jī)以來，80年代單片機(jī)技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，近年來，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)繼續(xù)朝快速、高性能方向發(fā)展。單片機(jī)主要用于控制，它的應(yīng)用領(lǐng)域遍及各行各業(yè)，大到航天飛機(jī)，小至日常生活中的冰箱、彩電，單片機(jī)都可以大顯其能。單片機(jī)將微處理器、存儲器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、I/O接口電路等集成在一個(gè)芯片上的大規(guī)模集成電路，本身即是一個(gè)小型化的微機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)技術(shù)與傳感與測量技術(shù)、信號與系統(tǒng)分析技術(shù)、電路設(shè)計(jì)技術(shù)、可編程邏輯應(yīng)用技術(shù)、微機(jī)接口技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計(jì)、高級語言程序設(shè)計(jì)、軟件工程、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字信號處理、自動控制、誤差分析、儀器儀表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝等的結(jié)合，使得單片機(jī)的應(yīng)用非常廣泛。同時(shí)，單片機(jī)具有較強(qiáng)的管理功能。采用單片機(jī)對整個(gè)測量電路進(jìn)行管理和控制，使得整個(gè)系統(tǒng)智能化、功耗低、使用電子元件較少、內(nèi)部配線少、成本低，制造、安裝、調(diào)試及維修方便。第一章系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案1.1硬件總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)基于單片機(jī)的485通訊步進(jìn)電機(jī)的電路其結(jié)構(gòu)框圖如圖1-1所示圖1-1硬件框圖1.1.1硬件系統(tǒng)子模塊(1)單片機(jī)最小系統(tǒng)電路部分(2)鍵盤掃描電路部分(3)數(shù)碼管數(shù)字顯示(4)485數(shù)據(jù)傳輸與接收部分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動板連接部分1.2軟件總體設(shè)計(jì)良好的設(shè)計(jì)方案可以減少軟件設(shè)計(jì)的工作量，提高軟件的通用性，擴(kuò)展性和可讀性。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和步驟如下：(1)根據(jù)需求按照系統(tǒng)的功能要求，逐級劃分模塊。(2)明確各模塊之間的數(shù)據(jù)流傳遞關(guān)系，力求數(shù)據(jù)傳遞少，以增強(qiáng)各模塊的獨(dú)立性，便于軟件編制和調(diào)試。(3)確定軟件開發(fā)環(huán)境，選擇設(shè)計(jì)語言，完成模塊功能設(shè)計(jì)，并分別調(diào)試通過。(4)按照開發(fā)式軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，將各模塊有機(jī)的結(jié)合起來，即成一個(gè)較完善的系統(tǒng)。首先通電后工作，注意是先通接收板步進(jìn)電機(jī)12v電源，在通發(fā)送板5v單片機(jī)供電，開機(jī)后數(shù)碼管顯示的數(shù)字是0，在此期間可以設(shè)置數(shù)字，按下確認(rèn)后經(jīng)485傳輸數(shù)據(jù)，接收板處理后步進(jìn)電機(jī)做出應(yīng)答。本設(shè)計(jì)還可以自由移動，設(shè)有左右按鍵，步進(jìn)電機(jī)自由移動。第二章硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1硬件電路分析和設(shè)計(jì)報(bào)告本設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)是有單片機(jī)通過IO口P2.3管腳進(jìn)行485數(shù)據(jù)的傳輸。P1口按鍵，控制左右及定向移動。P2.7、P2.6、P2.5控制步進(jìn)電機(jī)，如果步進(jìn)電機(jī)相序變反，那么移動也會變反。2.1.1單片機(jī)最小系統(tǒng)電路本系統(tǒng)采用的單片機(jī)為STC89C52RC。STC89C52RC單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇。主要特性如下：增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.工作電壓：5.5V～3.3V（5V單片機(jī)）/3.8V～2.0V（3V單片機(jī)）工作頻率范圍：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)片上集成512字節(jié)RAM通用I/O口（32個(gè)），復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口用時(shí)，需加上拉電阻。ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片具有EEPROM功能具有看門狗功能共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T2外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，PowerDown模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒通用異步串行口（UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)UART工作溫度范圍：-40～+85℃（工業(yè)級）/0～75℃（商業(yè)級）PDIP封裝STC89C52RC單片機(jī)的工作模式掉電模式：典型功耗<0.1μA,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序空閑模式：典型功耗2mA正常工作模式：典型功耗4Ma～7mA掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設(shè)備STC89C52RC引腳圖STC89C52RC引腳功能說明VCC（40引腳）：電源電壓VSS（20引腳）：接地P0端口（P0.0～P0.7，39～32引腳）：P0口是一個(gè)漏極開路的8位雙向I/O口。作為輸出端口，每個(gè)引腳能驅(qū)動8個(gè)TTL負(fù)載，對端口P0寫入“1”時(shí)，可以作為高阻抗輸入。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，P0口也可以提供低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。此時(shí)，P0口內(nèi)部上拉電阻有效。在FlashROM編程時(shí)，P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻。P1端口（P1.0～P1.7，1～8引腳）：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或者輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對端口寫入1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。P1口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會輸出一個(gè)電流（QUOTE）。此外，P1.0和P1.1還可以作為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部技術(shù)輸入（P1.0/T2）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），具體參見下表：在對FlashROM編程和程序校驗(yàn)時(shí)，P1接收低8位地址。表XXP1.0和P1.1引腳復(fù)用功能引腳號功能特性P1.0T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出P1.1T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2捕獲/重裝觸發(fā)和方向控制）P2端口（P2.0～P2.7，21～28引腳）：P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P2的輸出緩沖器可以驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對端口寫入1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時(shí)可用作輸入口。P2作為輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個(gè)電流（QUOTE）。在訪問外部程序存儲器和16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行“MOVX@DPTR”指令）時(shí)，P2送出高8位地址。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行“MOVX@R1”指令）時(shí)，P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（SFR）區(qū)中的P2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不會改變。在對FlashROM編程和程序校驗(yàn)期間，P2也接收高位地址和一些控制信號。P3端口（P3.0～P3.7，10～17引腳）：P3是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P3的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對端口寫入1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P3做輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸入一個(gè)電流（QUOTE）。在對FlashROM編程或程序校驗(yàn)時(shí)，P3還接收一些控制信號。P3口除作為一般I/O口外，還有其他一些復(fù)用功能，如下表所示：表XXP3口引腳復(fù)用功能引腳號復(fù)用功能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2QUOTE（外部中斷0）P3.3QUOTE（外部中斷1）P3.4T0（定時(shí)器0的外部輸入）P3.5T1（定時(shí)器1的外部輸入）P3.6QUOTE（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7QUOTE（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）RST（9引腳）：復(fù)位輸入。當(dāng)輸入連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)為有效，用來完成單片機(jī)單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。看門狗計(jì)時(shí)完成后，RST引腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE/QUOTE（30引腳）：地址鎖存控制信號（ALE）是訪問外部程序存儲器時(shí)，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在Flash編程時(shí)，此引腳（QUOTE）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址位8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無效。這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOV指令時(shí)有效。否則，ALE將被微弱拉高。這個(gè)ALE使能標(biāo)志位（地址位8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。QUOTE（29引腳）：外部程序存儲器選通信號（QUOTE）是外部程序存儲器選通信號。當(dāng)AT89C51RC從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時(shí)，QUOTE在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，QUOTE將不被激活。QUOTE/VPP（31引腳）：訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，QUOTE必須接GND。注意加密方式1時(shí)，QUOTE將內(nèi)部鎖定位RESET。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，QUOTE應(yīng)該接VCC。在Flash編程期間，QUOTE也接收12伏VPP電壓。XTAL1（19引腳）：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2（18引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。單片機(jī)最小系統(tǒng)的原理圖如圖2-1所示，單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由晶振電路和復(fù)位電路組成。單片機(jī)XIAL1和XIAL2分別接30PF的電容，中間再并個(gè)12MHZ的晶振，形成單片機(jī)的晶振電路。ALE引腳懸空，復(fù)位引腳接到復(fù)位電路、VCC接電源、VSS接地、EA接電源。圖2-1單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖2.1.2鍵盤電路鍵盤是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的主要輸入設(shè)備，單片機(jī)使用的鍵盤分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤采用硬件線路來實(shí)現(xiàn)鍵盤的編碼，每按下一個(gè)鍵，鍵盤能夠自動生成按鍵代碼，并有去抖功能。因此使用方便，但硬件較復(fù)雜。非編碼鍵盤僅僅提供鍵開關(guān)狀態(tài)，由程序來識別閉合鍵，消除抖動，產(chǎn)生相應(yīng)的代碼，轉(zhuǎn)入執(zhí)行該鍵的功能程序。非編碼鍵盤中鍵的數(shù)量較少，硬件簡單，在單片機(jī)中應(yīng)用非常廣泛。電路如圖2-2所示圖2-2按鍵電路3.1.3數(shù)碼管顯示電路考慮到經(jīng)濟(jì)適用，方便關(guān)系，本系統(tǒng)采用數(shù)碼管作為顯示，數(shù)碼管顯示數(shù)字比較直觀明了，一下是對數(shù)碼管的介紹數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出需要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。靜態(tài)顯示驅(qū)動靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O端口來驅(qū)動，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O端口才32個(gè)呢：)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。動態(tài)顯示驅(qū)動數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是哪個(gè)數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機(jī)對位選通COM端電路的控制，所以只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低。本文數(shù)碼管顯示電路如圖2-3所示圖2-3數(shù)碼管顯示電路3.1.4485通信電路RS-485是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，最初都是由電子工業(yè)協(xié)會（EIA）制訂并發(fā)布的，RS-232在1962年發(fā)布，命名為EIA-232-E，作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。RS-422由RS-232發(fā)展而來，它是為彌補(bǔ)RS-232之不足而提出的。為改進(jìn)RS-232通信距離短、速率低的缺點(diǎn)，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mb/s，傳輸距離延長到4000英尺（速率低于100kb/s時(shí)），并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。RS-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA-422-A標(biāo)準(zhǔn)。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA又于1983年在RS-422基礎(chǔ)上制定了RS-485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn)。

RS-232、RS-422與RS-485標(biāo)準(zhǔn)只對接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。因此在視頻界的應(yīng)用，許多廠家都建立了一套高層通信協(xié)議，或公開或廠家獨(dú)家使用。如錄像機(jī)廠家中的Sony與松下對錄像機(jī)的RS-422控制協(xié)議是有差異的，視頻服務(wù)器上的控制協(xié)議則更多了，如Louth、Odetis協(xié)議是公開的，而ProLINK則是基于Profile上的。圖2-4連接器如下圖2-5所示為485電路連接圖圖2-5485通訊電路3.1.5步進(jìn)電機(jī)連接電路步進(jìn)電動機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電動機(jī)，它的運(yùn)行需要專門的驅(qū)動電源，驅(qū)動電源的輸出受外部的脈沖信號控制。每一個(gè)脈沖信號可使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度，這個(gè)角度稱為步距角。脈沖的數(shù)量決定了旋轉(zhuǎn)的總角度，脈沖的頻率決定了電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度，改變繞組的通電順序可以改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向。在數(shù)字控制系統(tǒng)中，它既可以用作驅(qū)動電動機(jī)，也可以用作伺服電動機(jī)。它在工業(yè)過程控制中得到廣泛的應(yīng)用，尤其在智能儀表和需要精確定位的場合應(yīng)用更為廣泛。電路如圖2-6所示圖2-6步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動板第三章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)要完成各項(xiàng)功能，首先必須有較完善的硬件作保證，同時(shí)還必須得到相應(yīng)設(shè)計(jì)合理的軟件的支持。尤其是計(jì)算機(jī)應(yīng)用高速發(fā)展的今天，許多由硬件完成的工作，都可通過軟件編程而代替。甚至有些必須采用很復(fù)雜的硬件電路才能完成的工作，用軟件編程有時(shí)會變得很簡單，如數(shù)字濾波，信號處理等。因此充分利用其內(nèi)部豐富的硬件資源和軟件資源，采用與C51系列單片機(jī)相對應(yīng)的51C語言和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法進(jìn)行軟件編程。該設(shè)計(jì)的功能是在程序控制下實(shí)現(xiàn)的。該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法與硬件設(shè)計(jì)相對應(yīng)，按整體功能分成多個(gè)不同的程序模塊，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試，最后通過主程序?qū)⒏鞒绦蚰K連接起來。這樣有利于程序修改和調(diào)試，增強(qiáng)了程序的可移植性。采用STC89RC52通用單片機(jī)，成本低，穩(wěn)定性高。3.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)整體思路發(fā)送板的顯示函數(shù)，485通訊發(fā)送函數(shù)，按鍵函數(shù)。接收板的485通訊接收函數(shù)，步進(jìn)電機(jī)應(yīng)答函數(shù)。3.1.1主程序主程序包括，定時(shí)器初始化，485通訊初始化、以及顯示、按鍵控制。首先是定時(shí)器初始化，48525毫秒傳輸數(shù)據(jù)，接收板應(yīng)答。主函數(shù)程序如圖3-1、3-2所示圖3-1發(fā)送板主函數(shù)圖3-2接收板主函數(shù)主程序的程序流程圖如圖3-3所示。圖3-3主函數(shù)流程圖3.1.2數(shù)碼管顯示程序框圖如圖4-3所示圖3-3數(shù)碼管程序框圖數(shù)碼管顯示程序如圖3-4所示圖4-3數(shù)碼管顯示函數(shù)3.1.2485通訊收發(fā)函數(shù)如圖4-4圖4-5所示圖4-4485通訊接受函數(shù)圖4-5485通訊發(fā)送函數(shù)3.1.3步進(jìn)電機(jī)控制函數(shù)如圖4-6圖4-7所示圖4-6步進(jìn)電機(jī)接受函數(shù)圖4-7步進(jìn)電機(jī)發(fā)送函數(shù)第四章系統(tǒng)調(diào)試4.1硬件電路調(diào)試仔細(xì)檢查所接電路，按照硬件原理圖接線，理論上是能實(shí)現(xiàn)的數(shù)碼管不正常顯示斷選位選位置不對，掃描太快，檢查線路是否正常（2）通訊協(xié)議不成功檢查是否收發(fā)段SBUF收發(fā)正確步進(jìn)電機(jī)不運(yùn)行檢查通訊是否正常步進(jìn)電機(jī)是否12v電源供電4.2軟件調(diào)試如果硬件電路檢查后，沒有問題卻實(shí)現(xiàn)不了設(shè)計(jì)要求，則可能是軟件編程的問題，首先應(yīng)檢查初始化程序，然后是讀溫度程序，顯示程序，以及PWM控制程序，對這些分段程序，要注意邏輯順序，調(diào)用關(guān)系，以及涉及到了標(biāo)號，有時(shí)會因?yàn)橐粋€(gè)標(biāo)號而影響程序的執(zhí)行，除此之外，還要熟悉各指令的用法，以免出錯(cuò)。還有一個(gè)容易忽略的問題就是，源程序生成的代碼是否燒入到單片機(jī)中，如果這一過程出錯(cuò)，那不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求也是情理之中的事。本人在設(shè)計(jì)的時(shí)候在偉福仿真軟件進(jìn)行調(diào)試，通過此軟件進(jìn)行調(diào)試可以很方便的觀察單片機(jī)內(nèi)部各個(gè)寄存器及內(nèi)部存儲器變化情況，以方便進(jìn)行調(diào)試。圖為單片機(jī)功能調(diào)試圖：圖4-1單片機(jī)功能調(diào)試圖硬件與軟件調(diào)試相結(jié)合，仔細(xì)檢查各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，就能順利完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，在調(diào)試過程中必須認(rèn)真耐心，不能有一