继电器控制二极管 通信协议 串口.doc

西安邮电大学 通信与信息工程学院 生产实习报告 专业班级： 学生姓名： 学号(班内序号): 2013 年 3 月 26 日 一、实习目的 通过理论联系实际，巩固所学的知识，提高处理实际问题的能力，了解设计专题的主要内容，为毕业设计的顺利进行做好充分的准备，并为自己能顺利与社会环境接轨做准备。 二、实习任务 实现一个能够通过PC软件控制的IO模块。IO模块的控制部件采用继电器，可以由微处理器（MCU）控制继电器的打开、吸合。IO模块通过RS232串口和PC机连接，PC机上运行上位机控制软件，提供控制IO模块继电器和显示IO模块继电器闭合状态的操作界面。上位机和IO模块间的通信协议可以自己定义，但要求必须有一定的保护校验等保证通信可靠性的措施。 三、实习内容 1、IO模块要求实现4路继电器控制。完成IO模块的原理图设计、电路搭建、测试。 2、设计IO模块和PC机软件间的通信协议。 3、设计上位机软件界面，并用熟悉的编程工具实现软件界面和RS232串口通信控制。 4、掌握理论学习与实践相结合的方法，理论联系实际。提交生产实习报告。 四、实验器材 4路继电器、三极管、电脑、万用表、烙铁串、口线rs232、排阵线、usb电源线、钳子、镊子 五、实验原理 用单片机控制与三极管相连的Ｉ/Ｏ口的输出电平，接通或关闭相应的三极管，达到使继电器吸合或断开。从而起到以弱控强的目的。 1、、 这是典型的继电器驱动电路图，这样的电路图在网络上随处可以搜到，并且标准教科书上一般也是这样的电路图。 单片机是一个弱电器件，一般情况下他们大都工作在5V甚至更低。驱动电流在ｍA级以下。而要把它用于一些大功率场合，比如控制电动机，显然是不行的。所以，就要有一个环节来衔接，这个环节就是所谓的“功率驱动”。继电器驱动就是一个典型的、的功率驱动环节。在这里，继电器驱动含有两个意思：一是对继电器进行驱动，因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件：还有就是继电器去驱动其他负载，比如继电器可以驱动中间继电器，可以直接驱动接触器，所以，继电器驱动就是单片机与其他大功率负载接口。 首先的，里面的三极管很重要。三极管是电子电路里很重要的一个元件。怎么样理解三极管呢？ 简单的来说三极管有两个作用一个是放大的作用，一个是开关作用。（严格来讲开关作用是是放大作用的极限情况，不过没关系，把两者分开，更便于理解它的工作原理）。在这里，我们只了解它跟本电路有关的开关作用 首先把三极管想成一个水龙头 上面的VCC就是水池，继电器是一个水轮机，下面的GND是比水池低的任何一点。刚才说过，三极管就是水龙头，他的把手就是那个带有电阻的引脚。 现在，单片机的某一个需要控制这个继电器电路的输出引脚就是一只“手”，当单片机的这个引脚输出低电平的时候，就像“手”在打开三极管“水龙头”，水就从上往下流，继电器“水轮机”就开始转起来了。反之，如果是输出高电平，“手”就开始关“水龙头”，继电器“水轮机”因为没有水流下来，就会停止。 这就是三极管的开关作用简单的理解记忆就是：三极管是一个开关器件，其实你真的可以将它看成是一个开关，只不过它不是用手来控制，而是用电压（电流）来控制的，因此，三极管有些时候也被称做电子开关（与机械开关相区别）。图上还有一个东西，是保护二极管，如如果不需要深入理解的话，你大可不必追究为什么有它的存在，但是一定得记住，只要是用三极管驱动继电器的场合，一般都有它的存在。需要特别注意的是它的接法：并联在继电器两端阴极一定是接VCC。 3、0x01-0xfe 命令 寄存器地址 高字节、低字节 数据域 CRC校验 高字节、低字节 长度 1字节 1字节 2字节 2字节 读取继电器状态 addr 0x01 0x1010 高字节=0x00, 低字节=开关量数0x04 CRCH,CRCL 控制全部继电器 addr 0x0F 0x1010 0x00,0x04(继电器数),0x01（字节数）,0x0X（开关控制） CRCH,CRCL 控制单个继电器 addr 0x05 0x1010-0x1013 高字节=0xFF,低字=0x00 :吸合 高字节=0x00,低字=0x00 : 断开 CRCH,CRCL 读取开关量输入 addr 0x02 0x1020 高字节=0x00, 低字节=开关量数0x04 CRCH,CRCL 设定设备地址 addr 0x06 0x1040 高字节=0x00, 低字节=新设备的地址 CRCH,CRCL 设定串口选择 (重启生效) addr 0x06 0x1043 高字节