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控制,MCU相关技术文章基于AT89C51单片机的RS232-GPIB控制器设计

越来越多的测量仪器提供GPIB(General Purpose Intefface Bus)总线接口,通过该总线可以方便快捷地连接带有GPIB接口的仪器及计算机,组成一个GPlB网络。GPIB设备与计算机连接时,需要借助GPIB接口板卡,但这些GPIB接口板卡价格昂贵,给仪器与计算机连接带来不便。在大多数情况下计算机只连接一台GPIB接口仪器,并不需要这些功能复杂价格昂贵的GPIB板卡。面对单台仪器与计算机连接的功能需求,本文设计了一种性价比突出的RS232一GPIB控制器,该控制器利用计算机最常用的RS232接口,控制带有GPIB接口的仪器,在计算机与仪器之间建立数据传输的通道。同时,支持SCPI(Standard Commands for Prognmnnable Instrumentation)指令集,只需在Windows操作系统自带的工具软件超级终端中输入SCPI指令,便可方便地对仪器进行参数设置和读取测试结果。

RS232-GPIB控制器的设计,旨在连接计算机和带有GPIB接口的测量仪器,并利用计算机的键盘和显示器来操控仪器进行程控测量。本设计中计算机端接口为RS232接口,使用这个串口作为通信工具,编程方便、连接简单可靠,软件则采用Windows操作系统自带的超级终端。因此,可以很方便地完成计算机串口数据的接收和发送,无需自行开发计算机端软件,节省了控制器的开发时间。所设计控制器的核心是单片机,它一端连接计算机RS232串口,一端连接仪器GPIB接口,单片机接收来自计算机超级终端的SCPI指令,并转发给带有GPIB接口的仪器执行。仪器执行完成指令后将执行结果发送给控制器,控制器再将所收到的数据通过RS232串口传递给计算机.在超级终端中显示。

1 硬件设计

单片机是RS232-GPIB控制器的核心,本设计选用ATEML公司的AT89C51单片机。由于89C51应用领域广泛,拥有丰富的片上资源和总线式I/O口,支持高级语言编程,内部集成了符合RS232数据规范的异步串行控制单元。因此,使用Tx和Rx串行接口线与外部串行传输数据,只需在单片机外部使用MAX232芯片进行电平转换,便可直接连接计算机的串行端口(COM)。控制器的硬件结构如图1所示,其中,GPIB接口控制电路是控制器硬件设计的重点。