基于令牌环网的温度采集控制系统.pdfVIP

ISSN 1672- 2 841 广东水利电力职业技术学院学报 2014 年 第 12 卷 第 1 期 CN 44- 1587 / Z J ournal of Guangdong Technical College of ater Resources and Electric Engineering，2014，Vol .12 ，No.1 33- 36 基 于 令 牌 环 网 的 温 度 采 集 控 制 系 统 匡 畅，刘传林 （广东水利电力职业技术学院，广东 广州 510925 ） 摘 要：本设计为一套基于 M SC- 51 单片机令牌环 网的温度采集系统，该系统采用简化的 IEEE  802.5 令牌环 网协议，使用 DS18B20 温度传感模块获取温度数据，通过 R S485 总线让分布 的单 片机站点能够将温度数据无冲突地传给主站单片机 ，主站单片机收到数据后将温度数据显示在 LCD 上 ，并不断监控令牌环 的运行情况 。经过模拟实验测试 ，该系统能够在约 0.43 秒 内采集环 网上所有 16 个站点的温度数据 ，具有较高的实时性。 关键词：单片机；DS18B20 ；R S485；令牌环  中图书分类号：TP274；TP 368. 1文献标识码 ：A 文章编号：1672- 284 1(20 14)33- 04 随着单片机技术和 网络 的发展 ，人们对通信 令牌环总线 标准 IEEE 802 .5 是令牌环 以太 网 实时性 的要求越来越高 。对此，针对 小范围、低 的国际标准 ，其基本思路是通过一个令牌控制连 成本 的底层单片机群信息交互，本文讨论 了一种 接在一个环路上 的站点无冲突地通信 。简单而言 具有实时性 的通信系 统 ：利用 4 85 总线和一套简 就是，谁有令牌谁说话 。其拓扑结构为环型，环 化 的令牌环协议，设计基于单片机 的多点温度采 上 的站点共享 网络带宽，是一个实时性较高的网 集系统，该系统能在较短 的时间内采集全部站点 络协议 [3] 。 的温度数据，以实现低位单片机实时通信系统功 但 IEEE 802.5 协 议并不 完全 适合 MSC- 51 单 能。 片机进行 串行数据 的温度采集通信 ，首先，过长 的控制字段相对于较短 的数据字段 ，会导致 网络 1 系统总体方案的讨论 开销过大 ；其次，协议物理层建议 的标准是使用 MSC- 5 1 单片机硬件 自带多机通信能力，当单 同轴 电缆或双绞线 ，其成本较高，接 口转换 电路 片机寄存器 SCON.5 （SM2 ）位为 1 时，可 以硬件 较为复杂 ；再次，令牌环逻辑控制协议流程相对 屏蔽 串行通信 11 位字符帧格式 中的第 9 位为 0 的 于低位 51 单片机过于复杂 ，应适当简化不必要的 数据帧 [1] 。这时可 以通过串行数据的第 9 位区分地 步骤。 址数据 （第 9 位为 1）和信息数据 （第 9 位为 0 ）。 为 此使用 更为简 洁的数 据帧和 令牌帧格式 ： 以上的组网方案 已经被证 明是可行的 [2] ，但对 在物理层 ，使用 485 总线代替同轴 电缆，485 总线 于令牌环 网而言，信息并非通过总线相连，若使 的传输距离在波特率为 9600bps 的情况下可以达到 用第 9 位为 1 的字符帧作为令牌 ，则会导致 网络 1 千米以上，能够满足小范围的温度采集任务 。最 程序过于复杂。其次，由于单片机采用异步传输， 后 ，由于单片机采用异步通信方式，对此简化 了 对于令牌环这种实时性较高的网络会造成较高的