AT89C51与S7-200PLC串行通信及其应用
AT89C51单片机和PLC及PC机的通信

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第 2期
江小霞 :A c 1单片机和 P C及 P 9 5 L c机 的通信
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一
4 5 C通过 P / P 电缆与 P C的 P R O连接.P 8 ,P c PI L OT c机采用 Vsa Bs i l a c编程 ,用串行通信控件 u i
CU2 P 2 6的串行 口采用 R 4 5总线 标 准 , S一 8 因此 P R 1口与 多个 智 能 仪 表 的连 接采 用 R OT S
Fg1 S rcu eo y tm i. tu t r f se s
[ 收稿 日期 】20 o 2 0 5一 9— 2 [ 作者简介 】江小霞 (9 0一) 16 ,女 ,副教授 ,从 事工业控制 、单片机开发应用等研究
I P C IO Mt C
备的通信功能,而现场总线控制系统对通信协 议的实时性、可靠性 和简捷性要 求 比较严格 ,
解决 好 P C与 P L C之 间 以及 P C与智 能 仪 表 之 L 间 的通信 问题是 这类 系统应 用 的关键 技术 之一 .
l CM ) O2
( S o m)实现通信.P C的 P R O和 P R 1口均使用 自由口的方式通行. M Cm L OT OT
2 通信 接 口设 计
图 2 A 8C 1 是 T 9 5 单片机 的 R 4 5的通信接 S一 8
口电路 ,S 7 16是 收发 器 芯 片 .9芯 串 口插 座 的 N57 引脚 3为 P C的 B,引脚 8为 P C的 A,S 7 16 L L N 57
20 0 7年 4月
[ 文章编号】10 7 0 (0 7 0 0 5 0 0 7— 4 5 20 )2— 10— 5
西门子S7-200系列PLC与51系列单片机之间通信的实现-专项技术分析报告-苏杭

西门子 S7- 200系列 PLC与单片机之间的自由口通信苏杭专项技术报告评定书西门子 S7- 200系列 PLC与单片机之间的自由口通信苏杭深圳市海川实业股份有限公司0引言海川公司承接的中水项目,一般采用可编程序控制器 ( PLC)来实现集中控制,在实际应用中需要跟工程中其他设备进行协作,这些设备有些采用单片机来进行控制,如智能仪表、单片机系统设备搭建的设备。
作为中水集中控制系统需要与子设备进行交互,所以就有必要实现单片机与PLC的通信。
PLC是以计算机技术为核心的通用自动化装置。
由于其可靠性高、适合于各种恶劣的现场环境, 其控制程序可变, 因此在工业生产中得到了广泛的应用。
但是 PLC控制器本身并不带键盘、显示器这样的人机交互设备, 不能实现对控制参数的在线调整及系统运动状态的显示。
为此设计了以 89C55单片机为核心的具有键盘输入和 LCD显示的操作显示系统 , 能实现系统参数的在线修改、数据实时记录、曲线显示、定期打印等功能。
要实现以上功能, 关键要解决 PLC与单片机之间的串行通信, 所以本文主要论述了运用串行通信技术实现单片机与 S7一 20O系列 PLC之间的自由口通信。
1 S7- 200系列 PLC的自由口通信方式S7- 200支持多种通信模式, 如点对点接口 ( PPI)、多点接口 (MPI)、 PROFIBUS 、自由口等。
自由口通信模式是通过用户程序可以控制 CPU的通信操作模式, 可以实现用户自定义通信协议。
在白由口通信模式下, 用户利用梯形图程序中的接收完成中断、发送中断、发送指令和接收指令实现 PLC与单片机的通信。
PLC的 CPU处于 STOP模式时, 自由口通信停止, 只有当 CPU处于 RUN模式时, 才可能用自由口通信。
可以用反映 CPU 作方式的特殊寄存器位 SMO. 7来控制自由口方式的进入, 当 S MO. 7为 1时, CPU 处于RUN模式, 可选择自由口通信。
(单片机原理及应用)第8章AT89C51串行通信及其应用

目录
• at89c51简介 • at89c51串行通信原理 • at89c51串行通信应用实例 • at89c51串行通信编程 • at89c51串行通信常见问题及解决方案
01 at89c51简介
at89c51单片机简介
at89c51是一种基于CMOS技术 的8位微控制器,由Atmel公司
解决方案
针对信号干扰问题,可以采取增加信 号线屏蔽、优化电源滤波等措施;针 对通信协议不匹配问题,需要统一发 送和接收设备的通信协议;针对数据 校验不通过问题,可以在数据传输过 程中加入校验码,并在接收端进行校 验。
串行通信接口电路设计问题
总结词
接口电路设计不合理可能导致串行通信性能下降或通信失败。
波特率设置
波特率是数据传输的速率, 需要根据实际情况进行合理 设置,以保证数据传输的稳
定性和正确性。
数据校验
为了防止数据传输过程中出 现错误,需要进行数据校验 ,常用的校验方法有奇偶校
验和CRC校验等。
硬件流控制
当数据传输速率较高时,可 以采用硬件流控制来保证数 据传输的稳定性,常用的硬 件流控制方式有RTS/CTS流 控制和XON/XOFF流控制。
串行通信的基本概念
串行通信是一种数据传输方式,数据在单条线路上按顺序一位一位 地传输,具有线路简单、成本低等优点。
at89c51的串行通信接口
at89c51单片机内置一个全双工的串行通信接口,可以同时进行数 据的发送和接收。
串行通信协议
包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位等,用于规定数据的传 输格式和顺序。
一个6向量两级中断结构。
片内振荡器和时钟电路。
89C51串行通信

12
51单片机的串行口的工作方式 单片机的串行口的工作方式
数据接收的有效性:
如果RI=0、SM2=0,则接收的数据送入SBUF,停止 位送入RB8,置RI=1;向CPU申请中断。 如果RI=0、SM2=1,那么只有停止位为1才发生上述 操作。 如果RI=0、SM2=1,且停止位为0,则接收的数据丢 弃。 如果RI=1,则接收的数据在任何情况下都不装入 SBUF,即数据丢失。
单片机实训
执行校长
单片机实训(第一讲下) 单片机实训(第一讲下)
教学内容
串行通信的基本概念 51单片机的串行口的功能与结构 单片机的串行口的功能与结构 51单片机的串行口的工作方式 单片机的串行口的工作方式 51单片机的串行口的波特率设置 单片机的串行口的波特率设置 多机通信
2
重点、 重点、难点
9
51单片机的串行口的功能与结构 单片机的串行口的功能与结构
RI——接收中断标志位 RI——接收中断标志位 —— 当一帧数据接收完成后,由内部硬件使RI置位, RI置位 当一帧数据接收完成后,由内部硬件使RI置位,向 CPU请求中断 中断响应后必须用软件清0 RI也可 请求中断。 CPU请求中断。中断响应后必须用软件清0。RI也可 供查询使用。 供查询使用。
发送时:第9位数据由 位数据由SCON中的 中的TB8位提供; 位提供; 发送时: 位数据由 中的 位提供 接收时:当第9位数据进入移位寄存器后 将前8位 位数据进入移位寄存器后, 接收时:当第 位数据进入移位寄存器后,将前 位 数据送入SBUF中,第9位装入 位装入SCON中的 中的RB8。 数据送入 中 位装入 中的 。
主要由发送数据缓冲器、发送控制器、输出控制门、 接收控制器、输入移位寄存器等组成。
第六章89C51串行口及串行通信技术

(1)异步通信
? 异步通信用起始位0表示字符的开始,然后从低位到高位逐 位传送数据,最后用停止位1表示字符结束,如后图所示。 一个字符又称一帧信息。图中,一帧信息包括1位起始位、 8位数据位和 1位停止位,图中,数据位增加到 9位。在 C8051F单片机系统中,第9位数据D8可以用作奇偶校验位, 也可以用作地址/数据帧的标识位,D8=1表示该帧信息传 送的是地址,D8=0表示传送的是数据。两帧信息之间可以 无间隔,也可以有间隔,且间隔时间可任意改变,间隔用 空闲位“1”来填充。
11
(3)波特率
? 波特率(Baud rate)即调制速率,指的是信号被调制以后 在单位时间内的变化,即单位时间内载波参数变化的次数。 它是对符号传输速率的一种度量,1波特即指每秒传输1个符 号。
比特率:每秒钟传送的二进制位数,用 b / s 表示 (b表示bit) 波特率是指数据信号对载波的调制速率,它用单位时间内 载波调制状态改变的次数来表示,其单位是波特(Baud)。 波特率与比特率的关系是比特率=波特率X单个调制状态对 应的二进制位数。
15
(2)串行通信协议 ? 通信协议( communications protocol )是指双方实
体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议 定义了数据单元使用的格式,信息单元应该包含的 信息与含义,连接方式,信息发送和接收的时序, 从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。
16
(2)串行通信协议
8
异步通信的优缺点
? 通常,异步通信的波特率为50~9600bit/s。 ? 异步通信的优点是不需要传送同步时钟,字符
AT89C51单片机在微型PLC中的应用_邢亚从

《装备制造技术》2008年第11期可编程控制器PC (Programmable Controller ),为与个人计算机PC(Personal Computer)相区别,可简称为PLC 。
它是按照成熟而有效的继电控制概念和设计思想,用先进的单片机技术来实现I/O 的实时检测和控制,可靠性高,编程简单、易学,因此,得到广泛应用。
将PLC 技术引进电工学、电力拖动课程,是课程建设现代化的重要措施。
在教育经费并不宽裕的情况下,师生自己动手,以AT89C51单片机为核心,设计了LD 型微型PLC ,应用于继电控制实验,取得了较好的效果。
1工作原理用单片机构成的PLC ,事实上就是一个单片机测控系统。
用这样一个程控的计算机系统去执行继电控制的梯形图程序,由于继电控制梯形图中各被控电器之间是并行关系,而计算机程序控制中,各被控电器之间在时间上是串行关系,二者显然不协调。
若简单地像一般单片机测控系统一样,对梯形图各程序行依次实时采集输入端子状态,进行处理后实时输出,是达不到控制目的的。
为此,必须采用一次性采集全部输入端子状态,并将其存入输入缓冲区。
然后,按梯形图程序行的逻辑关系,从输入缓冲区读取相应输入端子状态,处理后将待输出的结果存入输出缓冲区。
最后,待梯形图程序行全部执行完毕,一次性将输出缓冲区的值输出到相应的输出端子,从而完成一个程序执行周期。
如此往复,自动进行下一轮的采集输入端子状态。
这种工作方式即称为扫描方式,它将串行程序工作和电器并行工作两种关系协调了起来。
另外,单片机执行一条指令的时间是μs 级,执行一个扫描周期的时间为数ms 乃至数十ms 。
相对于电器的动作时间而言,扫描周期是短暂的,可以认为在一个扫描周期内输入端子的状态是不变的,而对其状态变化的采集和处理也是实时的,从而满足了实时控制的要求。
系统硬件配置以AT89C51(以下简称51)单片机为核心,如图1所示。
该单片机有4KB 闪存,不必扩展程序内存,其4个I/O 口共32个I/O 引脚,都可供用户使用,其中P0.7至P0.0,P2.4至P2.0共13个脚经光耦隔离后,连到相应的输入端子X07至X00,X14至X10。
at89c51双机串口通信课程设计

课程设计题目串口通信二级学院专业班级学生姓名学号指导教师摘要本课程设计利用两片AT89C51实现双机串口通信;主机发送并显示 10 以下的随机数,从机显示该数的阶乘值,通过开关改变主机输出的数值。
设计电路并编写一个串行口方式1收发程序,实现两片AT89C51之间的通信,甲机将数据发送到乙机并显示出来,同样,乙机也可将数据发送到甲机显示出来。
目录一、概述 (2)1、串口通信的意义 (2)2、本人所做的工作 (2)3、系统主要功能 (2)二、硬件电路设计及描述 (2)1、方案选择及设计思想 (2)2、原理框图,各功能单元之间的逻辑关系 (3)3、工作原理 (3)4、原理电路图,各元器件之间的实际连接关系 (7)5、元器件清单列表 (8)三、软件设计流程及描述 (8)1、系统模块层次结构图 (8)2、程序流程图 (9)3、源程序代码 (11)四、测试 (17)五、总结 (18)六、参考文献 (18)一、概述1、串口通信的意义计算机与外界的信息交换称为通信。
通信的基本方式可分为并行通信和串行通信两种。
所谓并行通信是指数据的各位同时在多根数据线上发送或接收。
串行通信是数据的各位在同一根数据线上依次逐位发送或接收。
串口通信的概念非常简单,串口按位(bit )发送和接收字节。
尽管比按字节(byte )的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。
2、本人所做的工作在这次的课程设计中我主要负责从机接收数据及编写程序使LED 正确显示出主机发送数据的阶乘数值,。
3、系统主要功能本设计系统是实现两片AT89C51之间的通信,甲机将数据发送到乙机并显示出来,甲机随机发送0~9的数字,而乙机则显示该数字的阶乘值。
二、硬件电路设计及描述1、方案选择及设计思想一开始设计了两种结构,如下:图1 图2Pc 机电平转换单片机显示阶乘值单片机(主机) 单片机(从机)显示发的数显示阶乘值2、原理框图,各功能单元之间的逻辑关系3、工作原理在串行通信中,数据是在两个站之间传送的。
简述at89c51单片机内部串行接口的4种工作方式

at89c51单片机内部串行接口的4种工作方式1. 引言[at89c51单片机](是一款基于8051内核的8位微控制器,广泛应用于嵌入式系统中。
它具有内部串行接口,该接口可以与外部设备进行通信。
本文将详细介绍at89c51单片机内部串行接口的四种工作方式。
2. 串行数据传输的基本概念首先,我们需要了解一些串行数据传输的基本概念。
串行数据传输是指将数据位按照顺序一个接一个地传输,而不是同时传输整个字节。
在串行数据传输中,数据位按照一定的时钟脉冲进行传输,接收方根据时钟脉冲来恢复数据。
3. 工作方式一:同步串行通信(Synchronous Serial Communication)在同步串行通信中,数据的传输是在系统时钟的同步控制下进行的。
发送端在发送数据之前,需要根据系统时钟生成一个同步时钟信号。
接收端利用该同步时钟信号来接收和恢复数据。
以下是同步串行通信的工作流程: 1. 发送端根据系统时钟将数据位顺序发送。
2. 接收端根据同样的系统时钟接收数据位,并恢复数据。
同步串行通信具有以下特点: - 数据传输速率高,可靠性强。
- 发送端和接收端之间需要事先约定好系统时钟频率。
4. 工作方式二:异步串行通信(Asynchronous Serial Communication)在异步串行通信中,数据的传输不是在系统时钟的同步控制下进行的,而是通过起始位和停止位进行同步。
以下是异步串行通信的工作流程: 1. 发送端将数据位按照一定的时钟脉冲速率发送。
2. 接收端根据起始位和停止位来确定数据的起止位置,并恢复数据。
异步串行通信具有以下特点: - 数据传输速率较低,但适用于相对简单的通信需求。
- 发送端和接收端之间无需事先约定好系统时钟频率。
5. 工作方式三:SPI(Serial Peripheral Interface)SPI(Serial Peripheral Interface)是一种常用的同步串行通信协议,常用于单片机与外部设备之间的通信。
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t i edsl igPc§fa aai heL D, n a oi h a Itel eadaa adteail g e tesf aeadhrw r ai tn he i 8 n I l t t nt C adcnm df e t O h i n lr v py o d yt d a 1 n m, n h rce i s h t r n ad a r l ao . t v ow e e zi
验 位, 停止位。起始位 用来判断读取 相应 P C的寄存 L
器 , 系统 中用 0 H表示读取 V 30起始 的寄存 器数 本 信号 , I 吼 S一 8 转换 电路 图如 图
・收稿 日期 :0 1— 3— 1 2 1 0 2
据 ,1 O H表示读取 V 60起始的寄存 器 , H表示 读取 B0 0 2 V 70起始 的寄存器。采用 “ B0 和校验 ” 即将一 串信息的 n个字节进行 “ 运算 , 加” 然后将 结果 附在 n字节信息
s — 0 P C通信与 网络技术 的内容十分 丰富, 7 20 L 支 持多种通信协议 , P I 如 P 协议、 P 协议、 R FB S协 MI P O IU
议、 自由口协议 。其 中 自由 口通信 协议 为用户 自定 义 协议 , 允许应用程序控制 S 2 0的 C U通 信端 1, 7— 0 P : 因 3
Ke r s S ywo d 7-2 OPL O C 51MCU sna o ed cmmu iain l nc t o
西 门子公 司 生产 的 S 2 0 L , 7— 0 P C 由于其 性价 比 高、 可靠性好 、 适合于各种恶劣 的现 场环境 , 同时通信 与网络技术 的内容十分 丰富 , 因此在 工业生产 中得到 了广泛的应用。但 是 P C控制器本 身并不带键 盘、显 L 示器这样 的人机交互设备 , 以在应用 中, 所 常常需 要用 到触摸屏 , 是 触 摸屏 的价 格 难 以让 人 接 受。而 以 但 8 C 1单 片机和 S 2 0 L 95 7— 0 P C为核 心的具 有键盘输 入 和 L D显示 的实时监 控操 作系 统 , 有价格 低廉 , C 具 控 制简单方便 , 能够满 足一般 的工 业控制 要求 。所 以在 工业控制应用中 , 往往会 出现单 片机和 P C共存 的现 L 象, 他们互相通信就具有重要的现实意义 。
作者简介: 张兆 营, 临矿集团田庄 矿机 电科科长。
2 1 第4 0年 期 1
后面一起传送 , 来检测和排除干扰 。
置的特殊标志位 , 的方便了其与智 能设 备 的通信。 极大 P C与单 片机硬件连接图如图 2 L 所示 。
图2 P C与单片机硬 件连接 图 L
1 3 通 信协议 设计 .
要保证通信 的可靠和有条不 紊 , 必须 有严格 的通
信协议。由于单 片机采用 串行通 信方式 ,L P C采 用 自
而s—0 7 20系列 P C可以在 自由口协议下与任何已知 L
协议的智 能设备通信 。采用 自由口通信方式 时 , l t S一
4 5 口完全 由用户程序控制。P C配有 发送 ( MT 8端 L X )
和接受 ( C 指令 , R V) 发送及接受 中断 , 以及用于通信设
I 1 单片机硬件 及 通信 . 在单 片机 串行通 信 中, 主要 考虑 的问题是 串行标 准通信接 口、 传输介质 、 电平转换等 问题 。由于单片机 串口输出的是 T L电平 , P C通信 口输 出的是 R T 而 L S一 4 5信号 , 以要使单片机和 P C能够通 信 , 8 所 L 必须 让单 片机和 P C电平 一致。考虑硬件实 现的 方便 性, L 将单
l4 l
东瞧晨 舛技
21年 期 01 第4
A 8 S 20 L 串行通 信及 其应 用 T9 5 C 1与 7— 0 P C
张 兆 营
( 临沂 矿 业集 团田 庄煤 矿 , 东 济 宁 山 220) 7 10
摘
要 该文介绍了5 单片机 与 s — 0 1 7 2 0的串行通信的方法 , 以及利用单片机和 P C组成 的系统 实现在 L D上显示 P C采集到 的浮点教, L C L
在 线侈改数据和报警, 并给 出了软硬 件实现 方法。
关键词 s — 0 L 5 单片机 7 20P C 1
中 图分 类 号 T 2 3 5 P7 .
串行通信
B
-
文献 标 识 码
A src T a rced sr e e5 U a d s 2 0 sr l o mu ia o to a du e s m c mp sd0 co o t l r n L . b ta t h t t l eci s h 1 MC n 7- 0 ei m n t nme d. n ss s t o oe mi c nr l dP C t ai b t ac ci h aye f r oea o丑
I 通信原 理及硬 件 实现
1 所示 。A 8 C 1的 T D和 R D通过光 电隔离后 接 T9 5 X X
到 M X8 A 4 5芯片的 D 和 R I O端 , 实现 1 L电平和 t T 1 5—
45信 号 的互 相转 换 。 8
12 S . 7—2 0 P C 通 信 0 L .
由口通信 方式 , 给通信 协议的设计带来极大 的方便性 。
根据需要本 系统采用如下协议 。
() 1 通信波特率为 9 6k p 无校验 , . bs 8个数据位 , 1
位起始位 , 位停止位 。 1
() 2 帧数据 流格 式 为起始位 , 地址 位 , 数据 位 , 校
图 1 单片机 1[ R 4 5电平 转换 1 L到 S一 8