“基于485总线的评分系统”

“基于485总线的评分系统”说明
(一)设计思路和方法
RS485为半双工通信。只有通信双方一方处于发送，一方处于接收时，通信才能正常进行。本程序模拟modebus协议，采用主、从技术，上位机的主控制器可以与所有的下位机通信，也可以单独与一个指定的下位机通信。通过RS232转485的转换器引出两根总线，将多个带485模块的下位机控制程序的单片机挂载在该总线上，各单片机有序地通过总线实现评分操作，将分数传给上位机进行显示。
模拟modebus协议，本程序上下位机的数据包都只含5个字节。基本格式：数据包头（0x5A）+地址码（广播地址/从机地址）+功能码+携带数据（一个字节）+校验码字节，携带数据部分可以扩充多个字节，可以视情况进行修改。
数据包具体定义如下：
（1）主机检测从机是否正常相关数据包：（主机与单个从机设备通信）
A、设备正常检测数据包：
方向：上位机—–>下位机
数据包消息：数据包头+从机地址+检测功能码（Fun_CheckSlave）+自定义内容（Check_Content）+校验字节
功能：查询下位机是否正常。正常，下位机发送回应查询数据包；不正常，不回应；数据传输过程发生错误，下位机发送回应错误数据包，上位机可以通过设置多次轮询来重新检测该设备是否正常；
B、回应查询数据包：
方向：下位机—–>上位机
数据包消息：数据包头+从机地址+检测功能码（Fun_CheckSlave）+自定义内容（接收自主机Check_Content）+校验字节
C、回应错误数据包：
方向：下位机—–>上位机
数据包消息：数据包头+从机地址+检测功能码（Fun_CheckSlave）+错误码（ErrorInfo）+校验字节
（2）主机获取从机评分相关数据包：（主机与单个从机设备通信）
D、获取多、单机评分数据包：
方向：上位机—–>下位机
数据包消息：数据包头+检测正常从机地址+读下位机功能码（Fun_ReadInfo）+从机地址+校验字节
功能：对检测正常的设备，进行一次轮询，获取评分已经准备好的从机的分数。对于单机直接进行通信，没有轮询。
E、结果返回数据包：
方向：下位机—–>上位机
数据包消息：数据包头+从机地址+复位功能码（Fun_ReadInfo）+从机返回的分数值+校验字节（分数值>100:表示上面提及的为准备好，错误消息的变体）
（3）此轮评分结束相关数据包
F、复位数据包：（主机与所有从机通信）
方向：下位机—–>上位机
数据包消息：数据包头+广播地址+复位功能码（Fun_Reset）+从机返回的分数值+校验字节
功能：指示所有正常连接的从机进行复位操作，准备下一轮的评分。
（二）评分系统电路原理图
1. 485模块电路原理图

1. 导航按键电路图

2. LED数码管和二极管显示电路图

（三）电路工作原理
485_D/R为MAX485使能，当为高时，485为发送态；当为低时，485为接收态。485_D/R LED指示485_D/R值的状态。
485_RXD引脚接收数据，485_RX LED点亮时表示正在接收数据。
485_TXD引脚发送数据，485_TX LED点亮时表示正在发送数据。
在之前的测试DEMO中已经对这些电路的实现进行了详细的阐述，这里不再述说。

（四）程序总框图设计流程如下所示

（五）下位机相关寄存器配置
1. 选择485芯片引脚：
P_SW2：外围设备功能切换控制寄存器2（不可位寻址）

串口2可在2个地方切换，由S2_S控制位来选择。

该开发板485芯片使用串口2的第2组引脚：
P_SW2 |= 0x01 ;

1. 设置串口2的工作模式：
   S2CON：串行口2的控制寄存器

S2SM0指定串行口2的工作方式。

设置串行口2为：8位UART，波特率可变；允许串行口2接收
S2CON = 0x50 ;

1. 选择定时器工作模式：
   AUXR：辅助寄存器（不可位寻址）

T2R：定时器2运行控制位
T2_C/T：控制定时器2用作定时器或计数器；
T2x12：定时器2速度控制位。
设置定时器2为1T模式，并启动定时器2
AUXR |= 0x14 ;

1. 串行口2中断允许：
   IE2：中断允许寄存器2（不可位寻址）

ES2为串行口2中断允许位
IE：中断允许寄存器（可位寻址）中的EA为CPU的总中断允许控制位。
允许串行口2中断：
IE2 |= 0x01 ;
EA = 1 ;

1. S2BUF为串口2的收/发缓冲寄存器；S2RI与S2TI为串口2的收/发中断请求标志位。

2. 上下位机中，数据包相关功能码及附加数据定义如下：
   功能码：

   define Fun_ReadInfo “03”

   define Fun_WriteInfo “05”

   define Fun_CheckSlave “08”

   define Fun_AddrErr “10”

   define Fun_Reset “01”

   附加数据:

   define ErrorInfo “6f”

   define Packet_Head “5A”

   define Broadcast_Addr “00”

   define Check_Content “13”

（六）案例代码见“流水灯工程”

（七）测试方法
1.用STC ISP默认设置，对连接到485总线的所有单片机进行操作：打开工程中的HEX并下载
2.下载后观察现象为：最左边两个数码管显示00，最右边3个数码管显示000
3.本案例需要辅助操作，从机编号（地址）就绪标志通过key2控制，设置评分就绪的标志通过key1控制；具体操作及相关现象参看工程中的视频文件。视频中仅连接2个单片机，实际中我们可以连接多个单片机，进行评分。