基于RS485通讯的通用型远程数据显示LED屏的研究

发布时间：2017-06-19 19:01

  本文关键词：基于RS485通讯的通用型远程数据显示LED屏的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文旨在基于RS485通讯的远程数据显示LED屏的研究,涉及到对单片机硬件电路板的设计、系统软件程序的设计、单片机的串行通信、通用型RS485传输协议的设计、RS485接口电路的设计、数据传输时的抗干扰和提高稳定性的措施的研究以及LED显示电路的设计。与此同时,本文还完成了单片机与XK310I型称重显示控制器之间的通信,并将电子天平的称重传感器与该称重仪器相连,将数据实时通过RS485总线传输给单片机,继而通过单片机的处理将数据在LED大屏上同步并准确的显示。以及通过LabVIEW编写上位机程序实现大屏对不同厂家称重仪表数据的通用显示。本课题是一个实际的应用项目,基于当下国内称重仪表的远程数据显示LED大屏大部分都采用20mA电流环作为通信接口,该传输方式虽然通用型好,但受传输距离的影响较大,长距离传输电流衰减会造成显示数据不准确,需要进行补偿。而由于RS485串行通信的通讯协议的限制,采用RS485通信接口的显示大屏只能显示特定型号称重仪表的数据,通用性不好。本课题设计的显示大屏采用RS485通讯,克服了20mA电流环远距离传输不准确的缺点,并且在大屏的通用显示部分,本文提出了很多新颖的想法,并且都有实践尝试,更进一步地探讨与思考本课题的研究方法。实验结果表明,称重仪器通过RS485总线远程传输数据,可以将要显示的重量数据实时同步的显示到大屏上,并且单片机和大屏的工作都非常稳定。由此可以证明本文的研究和系统设计的方向是正确的,实现了课题的研究目标。论文首先介绍了RS485通讯以及LED屏显示的发展现状,提出本课题的研究意义,然后根据系统需要实现的功能从硬件和软件的设计思路方面对系统做详细说明。最后结合上位机LabVIEW程序就实现大屏的通用显示做了进一步的研究。
【关键词】：LED显示屏 串行通信 单片机
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN873
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 前言8-11
• 1.1 RS485通讯及LED屏显示的发展现状8-9
• 1.2 课题的研究背景9-10
• 1.3 论文解决的主要问题和主要研究方法10-11
• 1.3.1 论文解决的主要内容10
• 1.3.2 论文的主要研究内容10-11
• 2 系统方案分析11-13
• 2.1 控制计算机的选择11
• 2.2 系统方案设计11-12
• 2.3 系统设计的方法12
• 2.4 小结12-13
• 3 大屏硬件电路设计13-40
• 3.1 LED大屏显示电路设计13-23
• 3.1.1 LED数码管的选择14-15
• 3.1.2 CD4094移位存储总线寄存器的选择15-17
• 3.1.3 MC14513BCP BCD码转七段码显示驱动器的选择17-18
• 3.1.4 CD4094与MC14513的连接18
• 3.1.5 大屏最高位显示电路的设计18-19
• 3.1.6 电源模块的设计19-23
• 3.2 大屏接口硬件电路的设计23-39
• 3.2.1 接口电路整体设计23-25
• 3.2.2 单片机基本电路设计25-27
• 3.2.3 看门狗电路设计27-28
• 3.2.4 复位电路的设计28-29
• 3.2.5 RS485通讯及抗干扰和隔离电路设计29-37
• 3.2.6 程序下载电路37-39
• 3.3 小结39-40
• 4 系统软件的设计40-52
• 4.1 软件设计综述40-41
• 4.2 初始化程序设计41-43
• 4.2.1 缓冲区、固定参数的初始化41
• 4.2.2 串口的初始化41-43
• 4.3 中断服务子程序43
• 4.3.1 XK3101称重仪表串行通讯协议43
• 4.3.2 中断服务子程序设计43
• 4.4 ASCⅡ码转码子程序43-44
• 4.5 发送数据子程序44-46
• 4.6 显示子程序46-47
• 4.7 主程序的设计47-48
• 4.8 上位机软件的设计48-51
• 4.8.1 大屏通用显示简述48-49
• 4.8.2 使用LabVIEW实现上位机程序显示文件的生成49-51
• 4.9 小结51-52
• 5 实验结果与分析52-57
• 5.1 实验硬件的连接52-54
• 5.1.1 XK3101和HT-300S的介绍52
• 5.1.2 XK3101的接口连接52-54
• 5.1.3 参数设置54
• 5.2 实验结果54-55
• 5.3 实验分析55-56
• 5.3.1 电路板故障55
• 5.3.2 系统干扰分析55-56
• 5.4 小结56-57
• 6 总结与展望57-58
• 7 参考文献58-63
• 8 致谢63-64
• 9 附录64-93

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本文编号：463406