đề tài mạng thu thập dữ liệu và quang báo

Với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, việc thu thập và chia sẽ thông tin đang được quan tâm, cải tiến liên tục. Giải pháp tốt nhất cho công việc trên là sử dụng mạng. Ngày nay rất có nhiều loại mạng khác nhau: mạng truyền dữ liệu nối tiếp dùng chuẩn RS-485, mạng LAN, WAN, mạng Ethernet, mạng Internet … Hiện nay, mạng Internet là mạng tiên tiến nhất, chúng chia sẽ một lượng thông tin vô cùng lớn. Trong nội dung đề tài này tôi chỉ giới thiệu mạng truyền dữ liệu nối tiếp dùng chuẩn RS-485 1. Nhiệm vụ đề tài: Mạng thu thập và xử lý dữ liệu từ các thiết bò sau:  Đọc mã vạch: dùng vào việc quản lý thời gian nhân viên ra vào công ty  Thermocouple: Thu thập và điều khiển nhiệt độ của lò nhiệt, do không có lò nhiệt, và sự đáp ứng chậm của nhiệt độ. Do thời gian bảo vệ luận văn không nhiều, nên không điều khiển thực tế mà chỉ thông qua mô phỏng, chương trình mô phỏng được thực hiện trên phần mềm Visual Basic  Quang Báo:Dùng để thông báo tin tức của công ty, chữ trên bảng thông báo thay đổi được. 2. Thực Hiện: Thiết kế 3 kit AT89C51:  Kit thu thập và điều khiển nhiệt độ: - Điều khiển lò nhiệt, dùng điều kiển on-off, thông qua logic mờ - Dùng cảm biến: Thermocouple - Hoạt động của lò nhiệt: bán tự động  Kit đọc mã vạch: - Do không có thiết bò đọc mã vạch, dùng phím thay thế - Mục đích: Kiểm tra thời gian nhân viên ra, vào công ty làm việc  Kit quang báo: - Dùng hiển thò thông báo, thông báo tin tức Thiết kế chương trình điều khiển trên kit và PC uploaded by http://scribd.com/pvdai Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 1 uploaded by http://scribd.com/pvdai Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 2  Sơ lược về mạng: 1) Mạng (NetWork):. Hệ truyền thông và trao đổi dữ liệu được xây dựng bằng sự ghép nối vật lí hai hoặc nhiều máy tính. Các mạng máy tính cá nhân khác nhau tùy theo quy mô bao quát của chúng. Mạng nhỏ nhất, gọi là mạng cục bộ ( LAN), có thể chỉ nối hai hoặc ba máy tính với một thiết bò ngoại vi đắt tiền, như máy in laser chẳng hạn, lớn hơn một ít có thể nối đến 75 máy tính hoặc nhiều hơn nữa. Các mạng lớn hơn, gọi là mạng diện rộng ( WAN), dùng các đường dây điện thoại hoặc các phương tiện liên lạc khác để liên kết lạc khác để liên kết các máy tính với nhau trong phạm vi từ vài chục đến vài ngàn dặm. Thành phần cơ bản của mạng là máy tính cá nhân hoặc trạm công tác có lắp card giao diện và đều được nối bằng dây cáp với máy dòch vụ tệp chứa bộ lưu trữ lớn trung tâm. Tất cả các thành phần đó tương tác với nhau bằng phần mềm hệ điều hành mạng ( NOS). Máy dòch vụ tệp trung tâm không được sử dụng trong các mạng bình đẳng ( peer-to-peer). Khác với các hệ thống nhiều người sử dụng, mà trong đó mỗi thành viên được trang bò một terminal câm không có khả năng xử lý, trong mạng máy tính mỗi thành viên có một trạm công tác chứa các mạch xử lý riêng của mình. Các mạng máy tính cá nhân cũng được phân biệt theo cấu trúc liên kết, tức là theo dạng hình học của mạng tôpô mắc nối chúng. Các cấu trúc liên kết phổ biến hiện nay gồm các tô pô hình sao, trong đó các máy được nối với một máy dòch vụ tệp trung tâm, và tô pô buýt, trong đó máy được nối với một dây cáp xương sống duy nhất. Đồng thời, cũng có hai phương pháp truyền thông tin thông qua dây cáp của mạng: băng tần cơ sở, và băng tần rộng. Có một số tiêu chuẩn đang cạnh tranh nhau trong việc chi phối các tiêu chuẩn truyền thông mà theo đó các dữ liệu sẽ được trao đổi trong mạng 1.1) Mạng LAN ( Local Area NetWork ) Các máy tính cá nhân và các máy tính khác trong phạm vi một khu vực hạn chế được nối với nhau bằng các dây cáp chất lượng tốt, sao cho những người sử dụng có thể trao đổi thông tin, dùng chung các thiết bò ngoại vi, và sử dụng các chương trình cũng như các dữ liệu đã được lưu trữ trong một máy tính dành riêng gọi là máy dòch vụ tệp. Khác nhau khác nhiều về uploaded by http://scribd.com/pvdai Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 3 quy mô và mức độ phức tạp, mạng cục bộ có thể chỉ liên kết vài ba máy tính cá nhân và một thiết bò ngoại vi dùng chung đắt tiền, như máy in laser chẳng hạn. Các hệ thống phức tạp hơn thì có các máy tính trung tâm (máy dòch vụ tệp) và cho phép những người dùng tiến hành thông tin với nhau thông qua thư điện tử để phân phối các chương trình nhiều người sử dụng, và để thâm nhập vào các cơ sở dữ liệu dùng chung. 1.2) Ethernet: Ethernet là công nghệ được sử dụng rộng rãi nhất trong các mạng cục bộ ( mạng LAN ). Bản thân riêng Ethernet không thể làm thành một mạng; nó cần đến vài thủ tục khác như TCP/IP, để cho các nút thực hiện việc truyền thông tin . Ethernet trong dạng chuẩn của nó đã không đảm đương được việc luân chuyển một lượng thông tin lớn, nhưng vẫn có nhiều ưu điểm, cụ thể là:  Các mạng Ethernet dễ thiết kế và có chi phí thấp trong việc cài đặt.  Các thành phần của mạng có giá thành rẻ và được hổ trợ tốt.  Công nghệ đã được thử thách qua thực tế và tỏ ra là khá hấp dẫn cũng như đáng tin cậy.  Đơn giản trong việc bổ sung thêm hoặc bớt đi các máy tính trên mạng.  Được đa số các phần mềm và phần cứng hổ trợ. Một vấn đề chính còn tồn tại với Ethernet là: bởi vì các máy tính đều tranh đua để truy cập lên mạng nên không có gì đảm bảo là một máy tính cụ thể nào đấy sẽ truy cập được ở một thời điểm cho trước. Cuộc tranh giành sẽ xảy ra các vấn đế khi 2 máy tính đều cố gắng truyền thông tin cùng một lúc; để rồi cả 2 đều phải lùi ra khỏi cuộc tranh đua và không có dữ liệu nào có thể được truyền. Phần cứng, đònh ước, và tiêu chuẩn ghép nối của một loại mạng cục bộ, do hãng Xerox Corporation đưa ra đầu tiên, có khả năng liên kết đến 1024 nút trong một mạng buýt. Do sử dụng tốc độ cao trong kó thuật truyền tin dải tần cơ bản (kênh đơn). Ethernet cho phép truyền dữ liệu dạng dãy với tốc độ 10 megabit mỗi giây, với thông lượng thực tế từ 2 đến 3 megabit mỗi giây. Ethernet dùng kỹ thuật thâm nhập nhiều mối bằng cảm nhận sóng mang có dò xung đột ( CSMA/CD) để đề phòng trục trặc cho mạng khi có hai thiết bò đồng thời cùng cố thâm nhập vào mạng. Chú ý: Có một số hãng, như 3 Com và Novell chẳng hạn, cũng sản xuất phần cứng mạng cục bộ cùng theo đònh ước Ethernet, nhưng sản phẩm của hãng này thường không tương thích với sản phẩm của hãng kia.  BỘ TRUYỀN NHẬN ETHERNET: Ethernet không đòi hỏi phức tạp ở phần cứng. Các dây cáp được sử dụng để nối với nó hoặc là cáp hai sợi xoắn không bọc kim (UTP) hoặc uploaded by http://scribd.com/pvdai Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 4 là cáp đồng trục. Các dây cáp này phải được cắt đoạn để độ dài tương ứng với trở kháng phù hợp với trở kháng đặt trưng cho chúng, cụ thể là 50 đối với cáp đồng trục và 100 đối với dây cáp UTP Mỗi nút đều có phần cứng truyền và nhận để điều khiển quá trình truy nhập tới dây cáp và đồng thời giám sát sự lưu thông của dữ liệu trên mạng. Phần cứng thực hiện chức năng truyền nhận gọi là bộ truyền nhận và một bộ kiểm tra bắt đầu và kết thúc khung. Bộ truyền nhận Ethernet truyền theo một Ether (các nút giám sát bus) đơn. Khi không có nút nào truyền thì áp trên đường dẫn bằng +0,7V. điện áp này cung cấp một tín hiệu nhạy với sóng mang cho tất cả các nút trên mạng; điện áp này còn gọi là nhòp tim ( heartbeat). Nếu một nút phát hiện ra diện áp này thì nó biết rằng mạng đang hoạt động và không có nút nào đang truyền. Như vậy khi một nút muốn truyền một thông điệp thì nó phải chờ đến một thời điểm không bận. Khi đó nếu 2 hay nhiều bộ truyền đang hoạt động ở cùng thời điểm đó thì sẽ xảy ra xung đột. Khi chúng phát hiện thấy tín hiệu, một nút truyền đi một tín hiệu báo tắc nghẽn. Các nút bò lâm vào tình trạng xung đột lúc đó sẽ chờ một khoảng thời gian ngẫu nhiên ( trong khoảng 10 đến 90ms) trước khi cố gắng truyền lần nữa. Mỗi nút trên một mạng đều chờ một lần truyền lại. Như vậy, hiện tượng xung đột làm ảnh hưởng đến hiệu quả truyền dữ liệu trên mạng. Thông thường, các bộ truyền nhận phát hiện ra xung đột bằng việc giám sát điện áp một chiều (DC) hoặc điện áp trung bình trên đường truyền. Khi truyền dữ liệu, một đơn vò truyền nhận phần mở đầu bằng 1s và 0s liên tiếp. Mã được sử dụng là mã Manchester, mã này diễn tả bằng số 0 khi có bước nhảy điện áp HIGH xuống LOW và 1 khi có bước nhảy điện áp từ LOW lên HIGH. Điện áp thấp bằng +0,7V. Như vậy khi phần mở đầu được truyền thì điệp áp sẽ thay đổi giữa –0,7V và +0,7V 0,1microsec 1 1 10 0 +0,7V -0,7V Nhàn rỗi (Idle) Nhàn rỗi (Idle) Phần mở đầu Tín hiệu digital Ethernet Nếu sau khi truyền phầm mở đầu mà không phát hiện thấy xung đột thì phần còn lại của khung truyền sẽ được truyền tiếp uploaded by http://scribd.com/pvdai Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 5 1.3) Internet: Một hệ thống gồm các mạng máy tính được liên kết với nhau trên phạm vi toàn thế giới, tạo điều kiện thuận lợi cho các dòch vụ truyền thông dữ liệu, như đăng nhập từ xa, truyền các tệp tin, thư tín điện tử, và các nhóm thông tin. Internet là một phương pháp ghép nối các mạng máy tính hiện hành, phát triển một cách rộng rãi tầm hoạt động của từng hệ thống thành viên. Nguồn gốc đầu tiên của Internet là hệ thống máy tính cuả Bộ Quốc Phòng Mỹ, gọi là mạng ARPAnet, một mạng thí nghiệm được thiết kế từ năm 1969 để tạo điều kiện thuận lợi cho việc hợp tác khoa học trong các công trình nghiên cứu quốc phòng. ARPAnet đã nêu cao triết lý truyền thông bình đẳng ( peer-to-peer), trong đó mỗi máy tính của hệ thống đều có khả năng "nói chuyện" với bất kỳ máy tính thành viên nào khác. Bất kỳ mạng máy tính nào dựa trên cơ sở thiết kế của ARPAnet đều được mô tả như một tập hợp các trung tâm điện toán tự quản, mang tính đòa phương và tự điều hành, chúng được liên kết dưới dạng "vô chính phủ nhưng có điều tiết" . Sự phát triển thiết kế của mạng ARPAnet đơn thuần chỉ do những yêu cầu về quân sự: Mạng này phải có khả năng chống lại một cuộc tấn công có thể vô hiệu hoá một số lớn các trạm thành viên của nó. Tư tưởng này đã được chứng minh là đúng khi Mỹ và các đồng minh tham gia vào cuộc chiến tranh vùng Vònh. Sự chỉ huy và mạng kiểm soát của Irak, được tổ chức mô phỏng theo công nghệ ARPAnet, đã chống lại một cách thành công đối với các nổ lực của lực lượng đồng minh nhằm tiêu diệt nó. Đó là lý do tại sao công nghệ có nguồn gốc từ ARPAnet hiện nay đang được xuất cảng một cách rộng rãi. Mạng Internet nguyên thủ được thiết kế nhằm mục đích phục vụ việc cung cấp thông tin cho giới khoa học, nên công nghệ của nó cho phép mọi hệ thống đều có thể liên kết với nó thông qua một cổng điện tử. Theo cách đó, có hàng ngàn hệ máy tính hợp tác, cũng như nhiều hệ thống dòch vụ thư điện tử có thu phí, như MCI và Compuserve chẳng hạn, đã trở nên thành viên của Internet. Với hơn hai triệu máy chủ phục vụ chừng 20 triệu người dùng, mạng Internet đang phát triển với tốc độ bùng nổ, mỗi tháng có thêm khoảng một triệu người tham gia mới. Lời khuyên: Hầu hết mọi người đều có thể tham gia vào Internet. Nhiều tổ chức loại lớn và vừa có các hệ thống thư điện tử đều có cổng nối vào Internet. Cao hơn một mức, các dòch vụ thư điện tử có thu phí (như) Compuserve và MCI dều có các cổng nối vào Internet; một số hệ bảng bulletin đòa phương cũng vậy. 2) Bus Đường dẫn điện nội bộ mà theo đó các tín hiệu được truyền từ bộ phận này đến bộ phận khác trong máy tính. Máy tính cá nhân có thiết kế bus của bộ vi xử lý theo ba loại đường dẫn: - Bus dữ liệu truyền dữ liệu xuôi ngược giữa bộ nhớ và bộ vi xử lý. - Bus đòa chỉ xác đònh vò trí nhớ nào sẽ được đưa vào hoạt động. - Bus điều khiển truyền các tín hiệu của các bộ uploaded by http://scribd.com/pvdai Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 6 phận điều khiển. Người ta sẽ phát triển bus dữ liệu của máy bằng cách nối bộ xử lý với một hoặc nhiều khe cắm mở rộng, và gọi là bus mở rộng ( expansion bus). bus dữ liệu, bus đòa chỉ, và bus mở rộng đều được mắc nối theo những hàng dây dẫn song song, cho nên tất cả các bít cần gửi đi sẽ được truyền cùng một lúc đồng thời, giống như 16 hoặc 32 chiếc ô tô dàn hàng ngang cùng chạy về một hướng trên xa lộ cao tốc. Có ba loại cấu trúc bus thường gặp phổ biến trong thò trường máy tính IBM PC và tương thích PC. - Bus ISA ( Industry Standard Architecture). Đây là bus 16 bit, đầu tiên được xây dựng để dùng cho các máy tính AT ( Advanced Technology). Bus này bao gồm những khe cắm mở rộng 8 bit để tương thích với các bộ điều hợp cũ, và khe cắm 16 bit dùng cho những bộ điều hợp kiểu AT. - Bus MCA ( Micro Chanel Architecture). Loại bus 32 bit sở hữu riêng được dùng trong các máy tính IBM PS/ 2 cao cấp. - Bus EISA ( Enhanced Industry Standard Architecture). Loại bus 32 bit, nhưng khác với bus MCA là có thể tương thích ngược với các bộ điều hợp ISA. Tính chất rộng rãi của 32 bit chỉ được sử dụng một phần. Mặc dù các đường dẫn trong bus nội bộ của bộ xử lý hoạt động ở tốc độ cao phù hợp với bộ xử lý của bạn, nhưng bus mở rộng thì hoạt động với tốc độ thấp hơn nhiều - EISA ở 8. 33 MHZ và MCA ở 10 MHZ. bus Local (là một loại đường dẫn tốc độ cao liên kết bộ xử lý của máy tính với vài ba khe cắm mở rộng) đã được xây dựng để tăng tốc độ cho việc hiện hình video trong các chương trình dùng nhiều đồ hoạ như Microsoft Windows chẳng hạn. 3) BaseBand ( Băng cơ sở ) Trong các mạng cục bộ, đây là một phương pháp truyền thông, trong đó tín hiệu mạng thông tin được đưa trực tiếp vào cáp trong dạng số không điều biến. Các tín hiệu máy tính có thể được truyền qua cáp bằng hai cách: tín hiệu tương tự và tín hiệu số. Mạng truyền thông tương tự được gọi là mạng băng rộng ( broadband network). Các mạng truyền thông số được gọi là mạng băng cơ sở. Vì các tín hiệu của máy tính là tín hiệu số, cho nên số lượng mạch cần thiết cho một mạng băng cơ sở để truyền dẫn tín hiệu này ra vào máy tính là rất ít. Hơn nữa, nhiều mạng băng cơ sở có thể sử dụng dây cáp hai sợi xoắn (dây điện thoại bình (thường)), cho nên lắp đặt chúng giá rẻ hơn với mạng băng rộng đòi hỏi phải có cáp đồng trục. Tuy nhiên, hệ băng cơ sở bò hạn chế về cự ly truyền dẫn và chỉ cho phép thực hiện một kênh truyền thông trong một lúc. Hầu hết các mạng máy tính cục bộ đều là mạng băng cơ sở. 4) BoardBand (Băng rộng) Trong các mạng cục bộ, đây là một phương pháp truyền thông tín hiệu tương tự được đặt trưng bởi dải tần rộng. Tín hiệu này thường được tách chia ra hoặc truyền dồn ( multiplex) để cung cấp cho các đường truyền thông đa kênh. Vì các tín hiệu của máy tính là loại tín hiệu số, nên chúng uploaded by http://scribd.com/pvdai Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 7 phải được chuyển đổi bằng một quá trình gọi là biến điệu ( modulation) trước khi chúng được truyền qua mạng tín hiệu tương tự. Một modem sẽ thực hiện nhiệm vụ đó. Hệ thống dải rộng dùng phương pháp truyền tương tự. Vì máy tính là thiết bò số, nên yêu cầu phải có các thiết bò giống như modem ở cả hai đầu cáp truyền để chuyển đối tín hiệu từ số thành tương tự hoặc ngược lại. Truyền thông dải rộng có thể mở rộng cự ly khá xa và hoạt động ở tốc độ rất cao. Mạng dải rộng cũng giống như mạng truyền hình cáp, có thể truyền hai hoặc nhiều kênh cùng một lúc (các kênh khác nhau về tần số). Do đó mạng truyền thông dải rộng có thể thực hiện truyền cả dữ liệu lẫn tiếng.  RS-485: 1. Giới thiệu: Khi hệ thống cần truyền một khối thông tin nhỏ ở khoảng cách xa, thông thường người ta chọn RS-485 Mạng sử dụng chuẩn RS-485 rất đa dạng: ta có thể giao tiếp giữa PC với nhau, hoặc giữa PC với Vi Xử Lý , hoặc bất kỳ thiết bò nào truyền thông nối tiếp bất đồng bộ. Khi so sánh với Ethernet và những giao diện truyền thông theo những chuẩn khác thì giao diện RS-485 đơn giản và giá thành thấp hơn nhiều. Theo nhận đònh của tôi ( đối với truyền khối dữ liệu nhỏ ) thì chuẩn RS-485 rất linh động. Ta có thể chọn số lượng bộ điều khiển ( Master ), bộ nhận ( Slave ), chiều dài cáp, tốc độ truyền, số node cần giao tiếp, và rất tiết kiệm năng lượng 2. Một số đặt điểm của RS-485:  Giá thành thấp: Các bộ điều khiển ( Driver ) và bộ nhận ( Receiver ) không đắt và chỉ yêu cầu cung cấp nguồn đơn +5V để tạo ra mức điện áp vi sai tối thiểu 1.5V ở ngỏ ra vi sai.  Khả năng về mạng: RS-485 là một giao diện đa điểm ( multi-drop ), nó có thể có nhiều Driver và Receiver, số Receiver có thể lên đến 256 nếu ngõ vào của các Receiver có trở kháng vào cao  Khả năng kết nối: RS-485 có thể truyền xa 1200m, tốc độ lên đến 10Mbps. Nhưng 2 thông số này không xảy ra cùng lúc. Khi tốc độ truyền tăng thì tốc độ baud giảm xuống. Ví dụ: khi tốc độ là 90Kbps thì khoảng cách là 1200m, 1Mbps thì khoảng cách là 120m, còn với tốc độ 10Mbps thì khoảng cách chỉ còn 15m. 3. Giải thích một số đặc tính RS-485 : uploaded by http://scribd.com/pvdai Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 8  Các đường truyền cân bằng và không cân bằng: Sở dỉ RS-485 có thể truyền trên một khoảng cách lớn là do chúng sử dụng đường truyền cân bằng. Mỗi một tín hiệu sẽ truyền trên một cặp dây, với mức điện áp trên một dây là âm hoặc điện áp bù trên dây kia. Receiver sẽ đáp ứng phần hiệu giữa các mức điện áp, được minh hoạ ở hình dưới: VA GND o o VB A B Hình 1.1: Đường truyền cân bằng Vin GND Hình 1.2: Đường truyền không cân bằng Một thuận lợi lớn của RS-485 là khả năng chống nhiễu tốt. Một thuật ngữ khác của đường truyền tín hiệu dạng này là vi sai tín hiệu. TIA/EIA – 485 chỉ đònh hai đường vi sai là A và B. Tại bộ điều khiển ( Driver ) nếu V A > V B thì mức logic ở đầu vào là cao, ngïc lại V A < V B thì mức logic ở đầu vào là thấp. Tại bộ nhận ( Receiver ) nếu V A > V B thì mức logic ở đầu ra là cao và ngược lại Đối với các Receiver đầu vào phải nằm trong tầm –7V  + 12 V. Mức áp vi sai đầu vào tối đa - 6V  V A – V B  +6V  Tại sao dùng đường truyền cân bằng có lợi : Đường truyền cân bằng có ưu điểm bởi hai đường tín hiệu mang dòng gần bằng nhau nhưng ngược dấu. Điều này giúp giảm nhiễu trên đøng truyền bởi hầu hết các điện áp nhiễu điều tăng hay giản điều nhau trên cả hai đường truyền. Bất kì một điện áp nhiễu nào tác động lên một dây điều bò triệt tiêu bởi điện áp bù trên dây kia. Đường nhiễi có thể là các dây khác trong cáp hoặc ở bên ngoài. Một bộ nhận cân bằng chỉ nhận tín hiệu cần truyền, loại bỏ tín hiệu nhiễu hoặc giảm đi rất nhiều tín hiệu nhiễu. Ngược lại, trong giao tiếp không cân bằng, bộ nhận phát mức điện áp giữa dây tín hiệu và đất. Khi có nhiễu chúng sẽ tác động đến mạch, khi gặp mội trường có nhiễu lớn chúng sẽ gây sai lệch mức logic mạch hoạt động sai. Một ưu điểm khác của đường truyền cân bằng là nó có thể triệt tiêu được phần điện áp tiềm tàng giữa bộ phát và bộ nhận. Trong kết nối ở uploaded by http://scribd.com/pvdai Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 9 khoảng cách lớn, điện thế ở các Driver và Reciver có thể khác nhau nhiều vôn. một đường truyền không cân bằng, điện thế đất khác nhau có thể làm cho Receiver không đọc được đầu vào. Còn ở đường truyền cân bằng thì chúng không quan tâm đến điện thế đất vì nó chỉ đọc phần điện thế hiệu giữa hai dây truyền tín hiệu. Trong thực tế, các thành phần RS-485 chỉ phù hợp với sự chênh lệch thế đất nhất đònh. Một cách để triệt tiêu hoặc giảm bớt vấn đề này là cô lập mạng. 4. Nguyên tắc hoạt động của RS-485 : a) Mức áp yêu cầu: Giao tiếp RS – 485 điển hình sử dụng nguồn cung cấp đơn +5V nhưng mức logic tại đầu phát và đầu thu không phải là mức TTL hay mức CMOS, để có mức ra thích hợp thì V A – V B  1.5V Điện áp giữa mỗi đầu ra và đất không xác đònh bằng việc trừ mà mode điện áp chung phải nằm trong tầm 7V. Nếu như giao tiếp cân bằng một cách hoàn hảo thì các đầu ra offset bằng một nửa với nguồn cung cấp. Bất cứ sự cân bằng nào cũng làm tăng hay giảm mức offset. Hình bên dưới chỉ áp ra A và B của một bộ điều khiển RS-485. Biên độ đầu ra gần 3V thay đổi từ +1  +4V hoặc –1V  -4V so với đất. Nguồn cung cấp cho bộ điều khiển là +5V A B Hình 1.3: Ngỏ ra của bộ phát RS-485 Hình bên dưới chỉ mức điện áp vi sai giữa dây A và B ở đầu ra của Driver. Biên độ đỉnh đỉnh của áp ra là 6V gấp hai lần biên độ đỉnh đỉnh của điện áp trên mỗi đường dây. Hình 1.4: Ngỏ ra vi phân của bộ phát RS-485 uploaded by http://scribd.com/pvdai [...]... http://scribd.com/pvdai Trang 15 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai  TxD ( + ) dữ liệu gửi ( đường dẫn đi )  TxD ( - ) dữ liệu gửi ( đường dẫn về )  RxD ( + ) dữ liệu nhận ( đường dẫn đi )  RxD ( - ) dữ liệu nhận ( đường dẫn về ) Thông thường thì ở giao diện dòng 20mA không có tín hiệu bắt tay khi thiết lặp đường truyền Với giao diện này, việc truyền dữ liệu trên 1.000 m ét là hoàn... qua và 8 bit dữ liệu được đưa vào thanh ghi dòch cổng nối tiếp theo xung nhòp Khi đã có được tất cả 8 bit, điều sau đây xảy ra:  Bit thứ 9 (bit Stop) được chốt vào RB8 trong SCON  SBUF được nạp với 8 bit dữ liệu  Cờ ngắt bộ thu (RI) được đặt lên 1 (cờ RI đã xóa về 0 trước khi ký tự được thu về.) SVTH : Nhan Minh Tiến uploaded by http://scribd.com/pvdai Trang 34 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo. .. ứng Các bộ phận này đều nằm trên bản mạch chính hoặc trên card vào/ra, nghóa là ở phía sau của cổng RS-232 SVTH : Nhan Minh Tiến uploaded by http://scribd.com/pvdai Trang 20 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai 3) Truyền dữ liệu nối tiếp: Có 2 loại đònh dạng truyền dữ liệu nối tiếp là: đònh dạng đồng bộ và đònh dạng không đồng bộ a) Đònh dạng đồng bộ: Trong thu phát đồng bộ, tất... Truyền dữ liệu Nhận dữ liệu Yêu cầu gửi SVTH : Nhan Minh Tiến uploaded by http://scribd.com/pvdai Tên Hướng GND TXD RXD RTS Xuất Nhập Xuất Trang 25 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo 5 6 7 8 20 22 8 6 5 1 4 9 A7 A6 B1 A5 A2 GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Xóa việc gửi Dữ liệu sẵn sàng Nối đất vỏ máy Dò sóng mang Terminal sẵn sàng Bộ chỉ thò vòng CTS DSR GND DCD DTR RI Nhập Nhập Xuất Nhập 8) MAX232 và họ IC... thành, bằng cách đọc dữ liệu truyền trở lại  Để linh hoạt hơn ta có thể sử dụng các bit riêng rẻ để điều khiển các chân Enable của bộ phát và bộ thu SVTH : Nhan Minh Tiến uploaded by http://scribd.com/pvdai Trang 14 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai I Giới Thiệu: Có hai tiêu chuẩn chính yếu áp dụng cho quá trình truyền dữ liệu nối tiếp là vòng dòng điện 20mA và RS-232 Vòng dòng... dữ liệu xuất, và chuyển đổi nối tiếp sang song song với dữ liệu nhập Truy xuất phần cứng đến port nối tiếp qua các chân TXD (P3.1) và RXD (P3.0) Port nối tiếp cho hoạt động song công (full duplex: thu và phát đồng thời), và đệm lúc thu (receiver buffering), cho phép một ký tự sẽ được thu và được giữ trong khi ký tự thứ hai được nhận Nếu CPU đọc ký tự thứ nhất trước khi ký tự thứ hai được thu được thu. .. Bảng các chế độ của Port nối tiếp a) Thanh ghi dòch 8 bit (chế độ 0): Dữ liệu nối tiếp vào và ra qua RXD, còn TXD xuất xung nhòp dòch 8 bit được phát hoặc thu với bit đầu tiên là LSB Tốc độ baud cố đònh ở 1/12 tần số dao động trên chip SVTH : Nhan Minh Tiến uploaded by http://scribd.com/pvdai Trang 33 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Xung nhòp tốc độä baud  12 Dao động trên... RS-232C, để có được tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn, người ta sử dụng khoảng chênh lệch hẹp hơn giữa mức logic ‘0’ và ‘1’ Các giới hạn trên đối với mức logic 0 và logic 1 là 12V, chứ không dùng giới hạn 25V như trong chuẩn RS-232B Nếu không có các xung xuất hiện trên SVTH : Nhan Minh Tiến uploaded by http://scribd.com/pvdai Trang 22 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai đường.. .Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Nếu như một đầu ra đóng mở trước một đầu ra khác thì điện áp đầu ra vi sai đóng mở chậm hơn và điều này giới hạn tốc độ truyền của mạng Thời gian lệch ( Skew ) là khoảng thời gian đóng mở chênh lệch giữa 2 đầu ra Các Driver của RS-485 được thiết kế sao cho tối thiểu thời gian lệch Tại Receiver, điện áp 2 đầu vào A và B chỉ cần... ( multi-drop) Hầu hết mạng RS-485 là bán song công sử dụng nhiều bộ phát và bộ thu, SVTH : Nhan Minh Tiến uploaded by http://scribd.com/pvdai Trang 10 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai cùng chia sẽ một đường truyền tín hiệu Nhưng chúng ta cũng có thể sử dụng RS-485 ở dạng song công, ở đó mỗi hướng sẽ có đường truyền tín hiệu riêng của nó Việc chuyển đổi mạng RS-232 sang RS-485 . nội dung đề tài này tôi chỉ giới thiệu mạng truyền dữ liệu nối tiếp dùng chuẩn RS-485 1. Nhiệm vụ đề tài: Mạng thu thập và xử lý dữ liệu từ các thiết bò sau:  Đọc mã vạch: dùng vào việc. http://scribd.com/pvdai Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 2  Sơ lược về mạng: 1) Mạng (NetWork):. Hệ truyền thông và trao đổi dữ liệu. http://scribd.com/pvdai Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 16  TxD ( + ) dữ liệu gửi ( đường dẫn đi )  TxD ( - ) dữ liệu gửi ( đường dẫn về )  RxD ( + ) dữ