專利名稱：基于程序開發(fā)環(huán)境和單片機的多路遠程控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電器控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于單片機的多路時間遠程控制裝置。
背景技術(shù)：
近年來，無論是工業(yè)生產(chǎn)中還是在居民生活中，控制方式都趨于集中化、遠程化管理，因此經(jīng)常需要一種多路時間程序控制系統(tǒng)。目前對多路電器負(fù)載進行自動控制的方法很多，比如單片機編程控制、用PLC進行控制等方法，他們具有被控負(fù)載數(shù)量多、控制精確度高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點，但是對于遠程控制裝置目前還沒有看到成熟的產(chǎn)品問世。LabView是一種程序開發(fā)環(huán)境，由羞星國家儀器(NI)公司研制開發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區(qū)別是:其他計算機語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。它集成了與滿足GPIB、VX1、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)。這是一個功能強大且靈活的軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動有趣。它盡可能利用了技術(shù)人員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語、圖標(biāo)和概念，因此，LabView是一個面向最終用戶的工具。它可以增強你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，提供了實現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。使用它進行原理研究、設(shè)計、測試并實現(xiàn)儀器系統(tǒng)時，可以大大提高工作效率。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種基于程序開發(fā)環(huán)境和單片機的多路遠程控制裝置，該裝置操作簡單，功能多樣，靈活性好。
·[0005]為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種基于程序開發(fā)環(huán)境和單片機的多路遠程控制裝置，其特征在于，包括普通PC機、轉(zhuǎn)換模塊、下位機系統(tǒng)模塊，其中，普通PC機與轉(zhuǎn)換模塊相連，下位機系統(tǒng)模塊與轉(zhuǎn)換模塊相連。本實用新型的其它特點是:所述的普通PC機內(nèi)有LabView編寫的上位機軟件。所述的上位機軟件能夠顯示系統(tǒng)時間和配置串口參數(shù)；能夠測試下位機通信狀態(tài)；能讀回下位機的時間、工作時間段和工作狀態(tài)等。所述的轉(zhuǎn)換模塊采用RS485轉(zhuǎn)換芯片。所述的下位機系統(tǒng)模塊包括AT89C51單片機、DS1302時鐘芯片、AT24C02外部儲存芯片、IXD1602液晶顯示屏和電氣設(shè)備控制器件繼電器。本實用新型的基于程序開發(fā)環(huán)境和單片機的多路遠程控制裝置，通過普通PC機中的LabView編程軟件編寫一個虛擬儀器操作平臺作為上位機操作系統(tǒng)，利用PC機在上位機系統(tǒng)中設(shè)置多個下位機子系統(tǒng)的控制參數(shù)，通過485總線將控制參數(shù)傳輸至各個下位機子系統(tǒng)，下位機子系統(tǒng)在接受設(shè)定的參數(shù)后獨立工作，互不影響，下位機工作時通過時鐘芯片DS1302獲取時間，將工作狀態(tài)和當(dāng)前時間等信息顯示在液晶顯示屏IXD1602上。同時下位機將接受的各個控制參數(shù)儲存于AT24C02中，在掉電重啟后下位機不至于由于丟失數(shù)據(jù)導(dǎo)致繼電器工作紊亂。下位機系統(tǒng)在工作中，單片機AT89C51實時通過485總線與上位機進行通信，在上位機軟件中實時顯示各下位機子系統(tǒng)的工作狀態(tài)、時間和工作時間段，若發(fā)現(xiàn)某個下位機子系統(tǒng)工作異常，可通過上位機軟件改變控制參數(shù)使某個下位機子系統(tǒng)停止運行。本實用新型的基于程序開發(fā)環(huán)境和單片機的多路遠程控制裝置，結(jié)合了虛擬儀器和單片機，實現(xiàn)了對多路設(shè)備的集中、定時控制，同時利用了 LabView的虛擬性和直觀性，大大簡化了硬件電路和單片機編程的難度，具有操作簡單，功能多樣，靈活性好等優(yōu)點。

圖1為基于程序開發(fā)環(huán)境和單片機的多路遠程控制裝置結(jié)構(gòu)示意框圖。圖2為下位機系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)組成圖。圖3為外部儲存芯片AT24C02硬件連接圖。圖4為時鐘芯片DS1302電路連接圖。
圖5為液晶顯示屏IXD1602電路連接圖。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例給出一種基于程序開發(fā)環(huán)境和單片機的多路遠程控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)框圖，包括普通PC機1、轉(zhuǎn)換模塊2、下位機系統(tǒng)模塊3。其中，普通PC機I連接轉(zhuǎn)換模塊2，下位機系統(tǒng)模塊3連接轉(zhuǎn)換模塊2。普通PC機I與轉(zhuǎn)換模塊2和下位機系統(tǒng)模塊3與轉(zhuǎn)換模塊2為雙向通信。本實施例中，普通PC機I內(nèi)有LabView編寫的上位機軟件。該上位機軟件為采用LabView編程軟件編寫的一個虛擬儀器的操作系統(tǒng)。具有以下功能:能夠顯示系統(tǒng)時間和配置串口參數(shù)；可以測試下位機通信狀態(tài)；能讀回下位機的系統(tǒng)時間、工作時間段和工作狀態(tài)；可以修改指定下位機的時間和工作時間段；對接受和發(fā)送指令進行校驗碼計算，判斷指令是否正確。轉(zhuǎn)換模塊2采用RS485轉(zhuǎn)換芯片，通過VISA串口實現(xiàn)上位機與下位機之間的相互通信，485總線具有通信距離遠，數(shù)據(jù)傳輸率高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點。下位機系統(tǒng)模塊3包括AT89C51單片機、DS1302時鐘芯片、AT24C02外部儲存芯片、LCD1602液晶顯示屏和電氣設(shè)備控制器件繼電器。如圖2所示為下位機系統(tǒng)模塊3的結(jié)構(gòu)組成圖。AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CM0S8位單片機，片內(nèi)含2K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序儲存器(PEROM)和128bytes的隨機數(shù)據(jù)儲存器(RAM)，AT89C2051采用ATMEL公司的高密度、非易失性儲存技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash儲存單元。AT89C51為下位機系統(tǒng)模塊的核心處理器，主要功能是接受上位機軟件通過485總線傳輸?shù)母鱾€控制參數(shù)，將接受的參數(shù)儲存于AT24C02儲存芯片中，防止掉電數(shù)據(jù)丟失；同時在接受控制參數(shù)后獨立地控制繼電器的開關(guān)，在下位機系統(tǒng)工作過程中將下位機工作狀態(tài)通過485總線傳輸至上位機軟件，實現(xiàn)上位機對下位機的實時監(jiān)控。圖3為外部儲存芯片AT24C02硬件連接圖。圖4為時鐘芯片DS1302的連接電路圖，時鐘芯片DS1302可對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，DS1302采用三線接口與CPU進行同步通信，雙電源供電，可在系統(tǒng)掉電時依然保持正常運行。上位機軟件通過485總線將時間日期調(diào)整好之后，時鐘芯片DS1302可獨自計時，下位機系統(tǒng)的AT89C51單片機根據(jù)系統(tǒng)時間是否處于工作時間段內(nèi)決定是否開啟繼電器。圖5為液晶顯示屏IXD1602電路連接圖。1602字符型液晶是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊，可以顯示兩行，每行可顯示16個字符，具有體積小、硬件連接簡單、功耗低等特點。下位機系統(tǒng)模塊中AT89C51單片機可控制液晶將時間、溫度、工作時間段、工作狀態(tài)等信息顯示出來。同時由于要顯示的信息量較多，1602型液晶無法將其一次性全部顯示，因此下位機系統(tǒng)模塊還包括一個按鍵，通過按鍵切換各個顯示信息。其具體工作過程是，開機后通過PC機在上位機系統(tǒng)中設(shè)置多個下位機子系統(tǒng)的控制參數(shù)，包括時間、工作時間段、工作狀態(tài)等參數(shù)，通過485總線將控制參數(shù)傳輸至各個下位機子系統(tǒng)，下位機子系統(tǒng)在接受設(shè)定的參數(shù)后獨立工作，互不影響，下位機工作時通過時鐘芯片DS1302獲取時間，將工作狀態(tài)和當(dāng)前時間等信息顯示在液晶顯示屏IXD1602上。同時下位機將接受的各個控制參數(shù)儲存于AT24C02中，在掉電重啟后下位機不至于由于丟失數(shù)據(jù)導(dǎo)致繼電器工作狀態(tài)紊亂。下位機系統(tǒng)在工作中，單片機AT89C51實時通過485總線與上位機進行通信，在上位機軟件中實時顯示各下位機子系統(tǒng)的工作狀態(tài)、時間和工作時間段，若發(fā)現(xiàn)某個下位機子系統(tǒng)工作異常，可通過上位機軟件改變控制參數(shù)使某個下位機子系統(tǒng)立即停止 運行。
權(quán)利要求1.一種基于程序開發(fā)環(huán)境和單片機的多路遠程控制裝置，其特征在于，包括一個普通PC機(I)、轉(zhuǎn)換模塊(2)、下位機系統(tǒng)模塊(3)，其中，計算機模塊(I)連接轉(zhuǎn)換模塊(2)，下位機系統(tǒng)模塊(3 )連接轉(zhuǎn)換模塊(2 )，普通PC機(I)與轉(zhuǎn)換模塊(2 )和下位機系統(tǒng)模塊(3 )與轉(zhuǎn)換模塊(2)均為雙向通訊。
2.如權(quán)利要求1所述的基于程序開發(fā)環(huán)境和單片機的多路遠程控制裝置，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)換模塊(2)采用RS485芯片。
3.如權(quán)利要求1所述的基于程序開發(fā)環(huán)境和單片機的多路遠程控制裝置，其特征在于，所述的下位機系統(tǒng)模塊(3)包括AT89C51微處理器、DS1302時鐘芯片、AT24C02外部數(shù)據(jù)儲存芯 片和IXD1602顯示屏。
專利摘要本實用新型公開了一種基于程序開發(fā)環(huán)境和單片機的多路遠程控制裝置，包括計算機模塊、轉(zhuǎn)換模塊、下位機系統(tǒng)模塊。計算機模塊通過PC機在上位機軟件中設(shè)置各個下位機子系統(tǒng)的控制參數(shù)，包括系統(tǒng)時間、工作時間段和工作狀態(tài)。通過485總線將控制參數(shù)傳輸至各個下位機子系統(tǒng)中，各個下位機系統(tǒng)獨立運行，互不影響，若下位機系統(tǒng)檢測到接受的系統(tǒng)時間數(shù)據(jù)處于工作時間段內(nèi)，下位機系統(tǒng)的AT89C51開啟繼電器，使電氣設(shè)備開始工作。同時下位機系統(tǒng)通過485總線將下位機工作狀態(tài)傳輸至上位機軟件，如果發(fā)現(xiàn)某個下位機工作異常，可通過上位機軟件單獨改變其工作狀態(tài)參數(shù)使其停止運行。具有操作簡單，功能多樣，靈活性好，應(yīng)用廣泛等優(yōu)點。
文檔編號G05B19/042GK203101887SQ20122060562
公開日2013年7月31日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者李龍輝, 喬潔, 呂光輝, 姚丁茂, 梅迎 申請人:長安大學(xué)