条形led显示屏远程控制系统 第11页
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汉 字 必须 经 过 键盘 输 入 到单 片 机 中 才 可以 进行 处 理 ， 选 择 合 适 的 输 入法
是设 计 控 制 器 成 功 的 关 键 。无 论 采 用 什 么 样 的编 码 ， 对于 单 片 机来 说 最 好的
汉 字输 入 法 应 该 是 内 码。
当 在 文档 中输 入 汉 字 时 ，在 该 位 置 处实 际 上保 存 的 是 这 个汉 字 的 机内
码 。P C 机 在 显 示 该 汉 字 时， 首 先 是读 取这 个 字 的 机 内 码， 然 后 根 据 该 内码求
出汉 字 的 区 位 码 ， 从 而得 出汉 字 字 模 在 字 库 中存 放 的 地址 ， 最 后从 该 地 址起
连 续读 取 一 定 数 量 的 数据 ( 即 字模 ) 进 行 显 示 ，所 用 字 库 为 显示 字库 ( 如
UC D O S 7 . 0 中 的 H G K 1 6 文 件 ) ， 汉 字 的内 码 是 用两 个 字 节 的 二 进制 数表 示 的，
每 字 节的 最 高 位 均为 1 。 每 个 汉 字 的 内 码 是 唯一 的， 它由 国 家 统一 规 定 ，与
所选 用 的 字 库 、 字 体 、字 模无 关 。 不 同 汉 字 的内 码 是 不同 的 ， 而汉 字 的 内码
与 其 区位 码 存 在 一 一 对应 的 关 系。
虽 然 有关 文 献 中提 出 过 单片 机 为 核 心 的汉 字输 入 法 ， 但 是 由 于 其 需 要建
立索 引 表 等 处 理 ， 除 存储 汉字 字 模 信 息 外 还 需要 较 多 的附 属 存 储空 间 ， 并且
在 程序 设 计 上 非 常 的 繁琐 ， 因此 增 加了 设 计的 难 度。
要 实现 将 选 择的 汉字 录入 到 单 片机 中 ， 其实 无 论 采用 的 是 什么 输 入 法，
最终 P C 机 都 只 是 根 据汉 字 的 内 码来 查找 相应 的 汉 字点 阵 编 码， 因此 完 全可
以将 程 序 简 化 为 用 户 直接 通过 矩 阵 式 按 键 向 单片 机 系 统输 入 汉 字的 内 码 ，通
过单 片 机 处 理 后 将 其 所对 应的 汉 字 显 示 到 液 晶显 示 屏 预览 即 可 。这 样 既 可以
提高 单 片 机 系 统 处 理 信息 的效 率 ， 又 可 以 极 大地 节 省 单片 机 系 统中 有 限 的存
储空 间， 因 此， 在 单 片 机 控 制 系 统 中， 只 要 给用 户 提 供一 张 汉 字内 码 对表照，
用户 就 可 以 完 成 整 个 汉字 的录 入 过 程 。 当 然 这种 方 法 的缺 点 就 是给 用 户 的使
用 带 来了 麻 烦 ， 汉 字 录入 速 度 低。
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44 .4 通 讯 问 题 的 解决
444 ... 444 .. 1 接 口 标 准 的 选择
单 片 机系 统 中 常用 串 口 通信 方 式 来 实 现信 息的 传 递 ， 其 中 较 常 用 的 是采
用 R S - 2 3 2 - C 接 口 标 准， 但 由于 其 出 现较 早 ，缺 点 较 多：
1、 接 口 的 信 号 电 平 值 较 高， 易 损 坏接 口电 路的 芯 片， 又 因为 与T T L 电 平不
兼 容故 需 使用 电 平 转 换 电路 如 M A X 2 3 2 实现 链 接。
2 、 传 输 速 率较 低 ， 在异 步 传 输 时 ， 波 特 率 最 大为 2 0 K b p s 。
3 、 接口 使 用 一根 信 号 线和 一 根 信号 返回 线构 成 共 地的 传 输 形式 ，这 种 共地
传 输容 易 产生 共 模 干 扰 ， 所 以 抗 噪 声干 扰能 力 弱。
4 、传 输 距离 有 限， 最 大传 输 距 离 标 准 值为 1 5 米 左 右。
针对 R S - 2 3 2 - C 的 不 足， 不 断 出 现 了 一 些 新 的 接 口标 准，R S - 4 8 5 [ 3 1 ] 就 是其
中 之 一 ， 它 具 有 以 下 特 点：
1 、R S - 4 8 5 的 电 气 特 性： 逻辑 “1 ” 以 两 线 间的 电 压 差为 2 - 6 V 表 示； 逻辑 “0 ”
以 两线 间 的电 压 差为 - （ 2 - 6 ）V 表示 。 接 口信 号电 平比 R S - 2 3 2 - C 低 ，从
而不 易 损 坏 接 口 电 路 的芯 片， 且 该 电 平与 T T L 电 平 兼容 ， 可 方便 与 T T L
电 路实 现 连 接。
2 、 数据 最高 传 输 速 率为 1 0 M b p s
3 、 接口 采 用 平衡 驱 动 器和 差 分 接收 器的 组合 ， 抗 共模 干 扰 能力 增强 ， 即抗
噪 声干 扰 性 好。
4 、 接 口 的 最 大 传输 距离 可达 1 2 0 0 米 ， 在 总线 上允 许 连接 多达 3 2 个 收 发 器。
RS - 4 8 5 标 准作 为 一 种多 点 、 差 分 数 据 传 输的 电 气 规范 , 现 已成 为 业 界应
用 最 广泛 的 标 准通 信 接 口之 一 。 能 够 实现 R S - 4 8 5 接 口 的芯 片 有： M A X 4 8 5 、
MA X 1 4 8 0 、 M A X 1 4 8 7 、 M A X 3 0 8 2 和 M A X 1 4 8 等。
由 于 本系 统 中 涉及 到 远 程多 机 通 信， 因 此 在通 信 部 分本 系 统 采用 4 8 5 接
口 实 现。
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444 ... 444 .. 2 通 信 方 式 的 确定
由于 R S - 4 8 5 是 一 个 电气 接 口 规范 , 只 规定 了 平 衡驱 动 器 和接 收器 的 电气
特性 , 而 没有 规 定 插 件传 输 电 缆 和通 信 协议 , 所 以 为了 保 证数 据 传输 的 正确
性, 除了 硬 件 上的 抗 干 扰措 施外 , 还 在 软 件设 计 和 通 信 协 议的 制 定上 采 取了
必 要 措 施。 一般 单 片 机 采用 R S - 4 8 5 进 行 串 行 远 距 离 通 信, 只需 要将 T T L 电平
的 串行 接 口 通 过 芯 片 转换 为 R S - 4 8 5 串行 接 口。
在 整 个通 信 系 统中 ， 单 片 机 远 程 控 制 器作 为主 机 ， 点 阵 显 示 系 统 作 为从
机, 每 个 从 机 被 分 配 了 惟一 的地 址 。 工 作 时 采 用命 令 / 应 答 的 通 信方 式 , 每一
个 命 令帧 对应 着 一 个 应 答帧 , 主 机向 从 机发 出 命令 帧 , 地 址匹 配的 从 机 进行
响 应并 向 主机 发 出 应 答帧 , 其 他 从机 对命 令帧 不 予 理睬 。 这 种问 答式 的 通信
方式 极 大地 提 高了 数 据 传 输 的 可靠 性 [ 3 2 ] 。 采用 R S - 4 8 5 构 成 的多 机通 讯 分机
原 理图 ， 如图 4 . 7 所 示。
图 4 . 7 采 用 R S - 4 8 5 构 成 的 分 机 原 理图
当 总 线上 没 有 信号 传 输 时， 总 线 处 于 悬 浮 状态 ， 容 易 受 干 扰 信 号 的响影。
将 总 线 上差 分信 号的 A + 和 + 5 V 之间 、A + 和 B - 之 间 、B - 和 地 之 间 各 接 一个 1 0 K
的电 阻， 形 成 一 个 电 阻 网 络。 当 总 线上 没有 信 号 传 输 时， 正端A + 的 电 平 大约
为 3 . 2 V ，负 端 B - 的电 平 大 约为 1 . 6 V ， 即 使 有 干 扰 信号 ， 也 很难 产生 串 行通
信 的起 始 信号 0 ， 从 而增 强了 总 线抗 干 扰的 能 力。
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444 ... 444 .. 3 通 信 协 议 的 制定
远程 控 制 器 与 从 机 之 间 通 信格 式 如 下：
表 4 . 1 通信 协议
从 机不 主 动 向主 机 送 信息 ， 主 机根 据 需 要发 送命 令帧 ， 从机 完 成 相 应功
能 后发 送 相 应 的 应 答 帧。
表 4 . 2 命令 描述
上表 中， 0 A H 命 令 中 分机 号限 定在 0 0 - 1 F H 之 间 ； 移 动 方式 0 B H 命 令 中的
据 0 1 代 表 上 移， 0 2 代表 下移 ， 0 3 代表 左 移， 0 4 代 表 静止 显 示当 前 内 容；
C H 命令 中 数据 0 1 代表 显 示 实 验 室 门 牌 ，0 2 代 表 显 示 版本 信 息 ，0 3 代 表 显示
定 义 信息 ，0 4 代表 重 新 修改 自定 义 信息 ；0 D H 命 令 完 成字 模数 据 的传 送；0 E H
置 D S 1 3 0 2 的 初 始 化时 间 ；F F H 命 令完 成 对 所有 从 机 的初 始化 操 作。
在单 片 机 构成 的 多 机通 信 系 统 的 主 从 式 结构 中， 数据 通 信 总是 由 主 机发
， 主 机 处 于 发 送 状 态 时， 从 机 总 是处 于接 收 状 态。 若 主 机 发送 的地 址 信息与
机 相 符， 则 从 机 接 收 该 数据 并 转 换为 发送 状 态 与 主 机 实 现 通 信， 否 则， 继续
波 特率 4 8 0 0 b p s
字 节格 式 1 位 启 始， 8 位 数 据 ，无 校 验 位 ，1 位 停止
电 平 T T L 正 逻辑
通 讯 方式 异 步 串行
帧 格式 总字 节数 + 帧 命令 + 帧 内容 + 校 验和
总 字 节数 该 帧 包 含 的字 节 总数 ( 1 b y t e ) 不能 超过 2 1
帧 命令 确 定 帧 功 能( 1 b y t e )
帧 内容 帧内 容( n b y t e ) ，n 不超 过 1 6
校 验和 帧格 式中 所 有字 节之 和( 1 b y t e )
功能 描述 帧 命令 命令 帧 内容 应 答帧 内 容)
查 询 在 线否 0 A H 分机 号 分 机号
移 动 方式 0 B H 数 据 （0 1 ～0 4 ） A A H ( 正 确) / B B H ( 错 误)
显 示 内容 0 C H 数 据 （0 1 ～0 4 ） A A H ( 正 确) / B B H ( 错 误)
传 送字 模 0 D H 数据 A A H ( 正确 ) / B B H ( 错 误)
设 置时 间 0 E H 数据 A A H ( 正确 ) / B B H ( 错 误)
分 机 复位 F F H 数 据 （0 1 ～0 4 ） A A H ( 正 确) / B B H ( 错 误)
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