從單元結(jié)構(gòu) - C8051F單片機(jī)在遠(yuǎn)端測控裝置中的應(yīng)用

　　從單元采用底板加模塊的方式，在底板上布置4個模塊的位置，這幾個位置的接口要完全相同，這樣可以靈活配置點(diǎn)數(shù)。按照系統(tǒng)要求，所有的I/O點(diǎn)都要進(jìn)行電氣隔離，就不需要選擇帶ADC和DAC的單片機(jī)了，只需要有足夠的GPIO就可以了，按照這一原則，本系統(tǒng)選用了C8051F236，如圖3所示。從單元保留了主單元設(shè)計(jì)時的液晶和鍵盤接口，雖然大部分參數(shù)是在主單元內(nèi)設(shè)置的，但保留這個接口可以看到模塊的軟件版本號等信息，如果將來有參數(shù)設(shè)置的話，也可以通過這里設(shè)定到單片機(jī)內(nèi)的非易失RAM區(qū)。

　　主/從間通信采用Modbus協(xié)議，不需要擴(kuò)展從單元，可以用這個口與外界的Modbus協(xié)議設(shè)備連接。從單元結(jié)構(gòu)比較簡單，單片機(jī)只負(fù)責(zé)很少一部分工作，在此從略。

　　系統(tǒng)組網(wǎng)

　　在實(shí)際應(yīng)用中，通常不是使用一個裝置，而是將多個裝置連接成一個有線或無線網(wǎng)絡(luò)，有線網(wǎng)絡(luò)一般采用RS-485結(jié)構(gòu)或撥號方式，在距離較近的系統(tǒng)中使用，由中心站對每個站點(diǎn)進(jìn)行輪巡;無線網(wǎng)絡(luò)一般采用電臺和CDMA等，與有線網(wǎng)絡(luò)不同的是，這個鏈路是要收費(fèi)的，所以通信就不能采用輪巡方式了。在用電臺通信時，往往是距離較遠(yuǎn)，供電較困難，所以應(yīng)采用遇變則報(bào)的方式，對開關(guān)量只要變位就發(fā)送，模擬量超過預(yù)設(shè)的死區(qū)范圍就發(fā)送，由于電臺往往采用頻分復(fù)用的方式，所以每個站都要有自己的時間片，當(dāng)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時，將數(shù)據(jù)緩存，當(dāng)?shù)竭_(dá)自己的時間片時，將緩存數(shù)據(jù)發(fā)送，這樣就不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)沖突現(xiàn)象了，也利于降低功耗，這對于太陽能供電的系統(tǒng)是很有利的。單純的遇變則報(bào)是有缺陷的，因?yàn)樵谙到y(tǒng)沒有變化的時候，他不發(fā)送數(shù)據(jù)，也就不知道是數(shù)據(jù)沒有變化還是這個站點(diǎn)有問題，所以本系統(tǒng)增加了一個整點(diǎn)平安報(bào)的功能，就是在每隔固定的時間斷，如4小時，所有站點(diǎn)都把自身所有數(shù)據(jù)發(fā)送一次，這樣就可以看清問題之所在了。在用CDMA通信時，雖然不存在頻分復(fù)用的問題，但也要將發(fā)送數(shù)據(jù)分時發(fā)送，以免在特定的環(huán)境下，大量的數(shù)據(jù)在同一時間涌入數(shù)據(jù)中心，造成信道堵塞。

　　四 系統(tǒng)的測試與運(yùn)行情況

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，進(jìn)行了嚴(yán)格的測試，單片機(jī)的運(yùn)行速度達(dá)到了預(yù)期的效果，功耗和整體散熱情況優(yōu)于原有的系統(tǒng)。在電磁兼容實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行了快速瞬變、輻射抗擾度、靜電放電和電壓突變等實(shí)驗(yàn)，其指標(biāo)優(yōu)于國家對此類產(chǎn)品的要求。在樓宇控制系統(tǒng)中，采用RS-485組成的有線網(wǎng)絡(luò)，也取得了很好的效果。