基于MODEM實現的遠距離多機主從式通信技術
關 鍵 詞:MSM7512BRS;AT89C52;RS-232;MAXl488
1 概述
隨著計算機技術和通信技術的發展,數據通信已經成為一種應用廣泛的通信方式,它利用通信系統將數字、字母以及字符以二進制形式在計算機之間進行傳輸、交換和處理。數據通信可以在2臺及2臺以上的微機之間、微機與單片機之間以及單片機與單片機之間進行,通過通信通道(如公用電話網、光纖通道、微波通道、衛星通道)將機器連接。單片機主要作為從機,廣泛用于自動監視、測量、控制等技術領域。而微機則作為主機,安裝在條件優越的環境中。單片機與微機間利用公用電話網通過MO-DEM實現遠程數據通信,其原理框圖如圖1所示。
2 MSM7512BRS簡介
MSM7512BRS是日本OKI公司生產的FSK調制解調器,該器件符合ITU-TV.23規則,采用半雙工的工作方式,波特率為1200 kb/s;具有75 kb/s波特率的反向傳輸通道;低功耗:工作模式下25 mW(VDD=5 V)和9 mW(VDD=3 V);節能模式下為100μw;內置混合阻容電路;內置模擬電路環自檢功能;內置3.58 MHz晶體振蕩電路;數字輸入/輸出接口與TTL電平兼容。
MSM7512BRS采用16引腳DIP封裝,其引腳功能說明如表l所列。
MSM7512BRS由MODI和MOD2引腳選擇四種工作方式。具體的工作方式如表2所列。方式1為單工工作方式。當XD=l時,AO端口的發送信號頻率為l 300Hz,當XD=0時,AO端口的發送信號頻率為2 100 Hz。接收電路模擬輸入端AI和接收電路數據輸出端RD與內部的電路斷開;方式2為全雙工工作方式。接收1 200 bit/s信號的同時也以75 bit/s的速率發送應答信號,其信號頻率當XD=l時為390Hz,當XD=O時為450 Hz。方式3為模擬回路環自檢工作方式。從XD端輸入的數字信號經過芯片中的調制電路、發送帶通濾波器和解調電路,由RD端輸出數字信號,從而檢測芯片的內部功能是否正確;方式4為節能工作方式,此時芯片的最大功耗為100μW。
3 MSM7512BRS在通信中的應用
單電源MSM7512BRS可以很方便地用于設計高速率、高性能的通信網絡。它具有外圍元件數目少,工作電壓范圍寬,驅動能力強等特點,可以廣泛應用于遠程控制系統,遠程通信系統等領域,通過有線或無線通信的方式進行信號傳輸。在有線傳輸方式中,可以用專用的雙線網絡,也可以通過電話線進行傳輸。它與電話線的接口電路由600Ω阻抗的音頻變壓器外部的輸入/輸出電壓調整電路組成。在線上傳輸的信號電壓和集成電路接收的信號電壓可以根據實際需要獨立設置。
3.1 主機使用計算機的數據傳輸方式
MSM7512BRS與PC機接口電路如圖2所示。
MAXl488E是用于惡劣環境下的四組低功耗線驅動器,它的輸入與TTL電平兼容。光電隔離電路可以切斷前后電路電氣的直接關系,消除地線阻抗和遠距離電位差對計算機產生的影響。系統發送數據時,計算機發出的數據信號經MAXl488E將RS-232電平轉換為TTL電平,然后經過光電隔離電路將信號連接在MSM7512BRS的XD端進行調制,調制出的FSK信號再經過信號處理電路經電話線傳輸出去。接收數據時,由電話線輸入的模擬信號經過信號處理電路后,輸出的FSK信號進入MSM7512BRS的AI端口進行解調,由RD端輸出數字信號經過光電隔離到MAXl488E器件,可將TTL電平轉換為RS-232電平輸入計算機進行處理。
3.2 從機使用單片機的數據傳輸方式
MSM7512BRS調制解調器的XD和RD端電平均與TTL電平兼容,可以與單片機的串行口直接連接,單片機的P1.O口與AOG相連,來選擇模擬輸出的放大倍數;PI.1和P1.2分別與MODI、MOD2相連,用于選擇工作方式;P1.3與TEXT相連,同P1.1、P1.2一起控制芯片的自檢,P1.4與RS相連,控制MSM7512BRS發送或接收信號;P1.5與CD相連確定接收的信號和應答信號是否有效。具體電路如圖3所示。
工作過程如下:電話線取模擬信號,經C1濾波,放大器放大,最后傳輸到調制解調器MSM7512BRS的AI端,然后在RD端變為數字信號送到單片機AT89C52的RXD端。反之,數字信號由單片機AT89C52的TXD端發出,經調制解調器MSM7512BRS調制后,模擬信號再經兩級放大調整傳輸到電話線上。如果采用專線傳輸的方式,則可直接與傳輸網絡相連接,無需音頻變壓器。
4 結束語
控制電路要與從機進行光電隔離,用于切斷前后電路電氣上的直接關系,消除地線阻抗和遠距離電位差對單片機的影響,同時還可以避免電擊造成大面積的塤壞。此方案利用調制解調器,通過公用電話網實現遠距離串行通信,通信距離可達10 km以上,波特率達9600 b/s以上,掛機臺數128臺以上,實現計算機與單片機之間的遠距離數據通信。











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