单片F330实现信号隔离和远程通讯设计

单片F330实现信号隔离和远程通讯设计

摘　　要

信号隔离与远程数据通信在工业生产中日益发挥着重要的作用。为了适应目前工业现场的复杂环境和分散的工业控制系统，开发一种基于单片机的信号隔离和远程通讯技术已经势在必行。

本文介绍了八位混合型单片机C8051F330实现信号隔离和远程数据通信。主要阐述了如何利用新型数字隔离器ADuM1201将工业现场的模拟信号进行隔离，并送入单片机进行相应的数据处理。经过通信协议的转换实现了单片机F330的双向串行总线SMBusI/O接口与RS485远程通信网络的数字信号传输。用ADuM1201代替传统的光电隔离器件实现工业现场的信号隔离，相对于传统的隔离方法，降低了系统功耗，简化了系统结构，更增强了系统稳定性。本设计采用了RS485总线，实现了PC对前置单片机系统的远程集中监测、控制和管理，解决了远距离通信的问题。

关键词:信号隔离　　C8051F330　　远程通讯　　RS485

目　　录

一 引言 1

1.1课题研究的意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3课题主要内容 1

二 信号隔离 3

2.1信号隔离的重要意义 3

2.2信号隔离器 3

2.3 ADuM1201数字隔离器 3

2.3.1 iCoupler®技术与数字隔离器 3

2.3.2 ADuM1201的结构及特性 3

三 C8051F330混合信号微控制器 6

3.1结构及主要特性 6

3.2 CIP-51微控制器 8

3.3 SMBus串行总线 10

3.4异步串行通信 12

四 RS485远程通讯 14

4.1远程通讯概述 14

4.2 RS485总线 14

4.2.1 RS485串行接口标准 14

4.2.2 RS485电气特性 15

4.2.3低功耗RS485收发器MAX485 16

五 系统的设计与实现 18

5.1系统硬件设计 18

5.1.2电源电路设计 18

5.1.2隔离电路设计 19

5.1.3远程通信电路设计 19

5.2系统软件设计 22

5.2.1 UART0工作方式 22

5.2.2 串行口AD采集程序 24

5.2.3 SMBus通信 25

5.2.4 SMBus与上位机数据通信程序 28

六 结论 30

谢辞 31

参考文献 32

附录 33