测控专业综合课程设计-测控网络通讯系统及人机交互接口设计

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1、河南理工大学机械学院测控技术与仪器专业综合课程设计测控08级综合课程设计说明书设计题目测控网络通讯系统及人机交互接口设计姓名：学号：5专业班级：测控08-3班指导教师：河南理工大学2011.1224河南理工大学机械学院测控技术与仪器专业综合课程设计目录测控网络通讯系统及人机交互接口设计2设计任务书31、测控网络技术41.1测控网络概述41.1.1测控网络在企业网络系统中的地位与作用41.2测控网络技术基础41.3.测控网络的节点51.3.1测控网络的拓扑51.3.2开放系统的互联参考模型72、人机交互接口技术92.1键盘接口技术92.1.1、

2、按键的确认102.2.2、按键防抖技术103LED显示接口技术123.1LED数码管显示器133.1.1LED显示器工作原理133.1.2LED显示器显示方式154硬件设计164.1实现单片机与单片机远距离互通信：164.2单片机与PC机的通信：175、软件实现17设计小结23参考文献2424河南理工大学机械学院测控技术与仪器专业综合课程设计测控网络通讯系统及人机交互接口设计摘要：针对我国小企业的特点，提出了以RS-485总线方式的测控网络，给出了测控网络的网络结构。实现PC机与多测控节点之间的通信。并通过电路的硬件设计与软件设计实现上位机与

3、下位机的通信。关键词：测控网络；通讯系统；RS-485；人机交互接口24河南理工大学机械学院测控技术与仪器专业综合课程设计设计任务书设计题目测控网络通信系统及人机交互接口设计设计目标实现测控系统的人机交互接口的硬件电路与软件设计、实现测控节点的互通信以及节点与上位机PC通信的硬件电路以及软件设计。设计内容1、实现两个按键输入；2、实现4位LED显示输出；3、采用RS485协议实现单片机与单片机远距离互通信；4、实现单片机与PC的串口通信协议转换与通信；5、用按键控制通信进程、利用LED显示通信数据。设计要求1、的检测与去抖动电路及C语言软件编

4、程；2、LED数码管的接口电路设计及C语言软件编程；3、通信协议转换元件的选择与电路设计；4、通信过程的C语言编程；5、51单片机系统的时钟与复位部分元器件选择与设计；6、按键调度通信过程的程序设计；7、通信数据的LED显示；8、书中完整给出方案原理、元器件选择与计算、电路原理图和程序描述24河南理工大学机械学院测控技术与仪器专业综合课程设计1、测控网络技术近年来发展形成的企业网络系统，是在测控技术、计算机技术、信息技术和现代管理科学基础上将企业的全部生产、经营活动所需的各种子系统，通过新的生产管理模式、工艺理论和计算机网络有机地集成起来，以

5、获得适应于生产的高效益、高柔性和高质量的智能制造系统。其基本内涵是用网络集成的观点组织生产经营，即用全局的、系统的观点处理企业的经营和生产，实现管理控制一体化。测控网络是企业组织生产活动的网络，是构成企业网络的基础。1.1测控网络概述1.1.1测控网络在企业网络系统中的地位与作用企业网络系统的层次结构企业网络系统的层次结构如图所示。（1）网络连接层次按连接形式，一般将企业的网络系统划分为3层：它以底层测控网（Infranet）为基础，中间为企业的内部网（Intranet），并通过它伸向外部世界的互联网（Internet），形成Internet

6、-Intranet-Infranet的网络结构。（2）网络的功能层次按照功能，一般又将企业的网络系统划分为：企业资源规划层ERP（EnterpriseResourcePlanning）、制造执行层MES（ManufacturingExcurtionSystem）以及现场控制层FCS（FieldControlSystem）3层。1.2测控网络技术基础测控网络以具有通信能力的传感器、执行器等为网络节点，并将其连接成开放式、数字化，实现多节点通信，完成测量控制任务的网络系统。由于有多个设备共享环路，故需由某种访问控制方式来确定每个站何时能向环上插入

7、本节点要发送的数据报文。它们一般采用分布控制，每个节点都应有存取逻辑和收发控制逻辑。测控网络不同于普通数据网络的最大特点在于，必须满足对测控的实时性要求，对某些变量的数据准确定时刷新。这种对动作时间有实时要求的系统称为实时系统。实时系统的运须解决的问题。24河南理工大学机械学院测控技术与仪器专业综合课程设计测控网络肩负的特殊任务和工作环境，使它具有许多不同于普通计算机网络的特点。测控网络的数据传输量相对较小，传输速率相对较低。多为短帧传送，但它要求通信传输的实时性强，可靠性高。网络的拓扑结构、传输介质的种类与特性、介质访问控制方式、信号传输方

8、式、网络与系统管理等，都是影响测控网络性能的重要因素。1.3.测控网络的节点测控网络的节点是具有计算与通信能力的测量控制设备。它们可能具有嵌入式CPU，但功能比较单