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我們在串行通訊處理中,常??吹絉TS/CTS和XON/XOFF這兩個選項,這就是兩個流控制的選項,目前流控制主要應用于調制解調器的數(shù)據(jù)通訊中,但對普通RS232編程,了解一點這方面的知識是有好處的。那么,流控制在串行通訊中有何作用,在編制串行通訊程序怎樣應用呢?這里我們就來談談這個問題。
1.流控制在串行通訊中的作用
這里講到的“流",當然指的是數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)在兩個串口之間傳輸時,常常會出現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)的現(xiàn)象,或者兩臺計算機的處理速度不同,如臺式機與單片機之間的通訊,接收端數(shù)據(jù)緩沖區(qū)已滿,則此時繼續(xù)發(fā)送來的數(shù)據(jù)就會丟失。現(xiàn)在我們在網(wǎng)絡上通過MODEM進行數(shù)據(jù)傳輸,這個問題就尤為突出。流控制能解決這個問題,當接收端數(shù)據(jù)處理不過來時,就發(fā)出“不再接收"的信號,發(fā)送端就停止發(fā)送,直到收到“可以繼續(xù)發(fā)送"的信號再發(fā)送數(shù)據(jù)。因此流控制可以控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪M程,防止數(shù)據(jù)的丟失。 PC機中常用的兩種流控制是硬件流控制(包括RTS/CTS、DTR/CTS等)和軟件流控制XON/XOFF(繼續(xù)/停止),下面分別說明。
2.硬件流控制
硬件流控制常用的有RTS/CTS流控制和DTR/DSR(數(shù)據(jù)終端就緒/數(shù)據(jù)設置就緒)流控制。
硬件流控制必須將相應的電纜線連上,用RTS/CTS(請求發(fā)送/清除發(fā)送)流控制時,應將通訊兩端的RTS、CTS線對應相連,數(shù)據(jù)終端設備(如計算機)使用RTS來起始調制解調器或其它數(shù)據(jù)通訊設備的數(shù)據(jù)流,而數(shù)據(jù)通訊設備(如調制解調器)則用CTS來起動和暫停來自計算機的數(shù)據(jù)流。這種硬件握手方式的過程為:我們在編程時根據(jù)接收端緩沖區(qū)大小設置一個高位標志(可為緩沖區(qū)大小的75%)和一個低位標志(可為緩沖區(qū)大小的25%),當緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)量達到高位時,我們在接收端將CTS線置低電平(送邏輯0),當發(fā)送端的程序檢測到CTS為低后,就停止發(fā)送數(shù)據(jù),直到接收端緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)量低于低位而將CTS置高電平。RTS則用來標明接收設備有沒有準備好接收數(shù)據(jù)。
常用的流控制還有還有DTR/DSR(數(shù)據(jù)終端就緒/數(shù)據(jù)設置就緒)。我們在此不再詳述。由于流控制的多樣性,我個人認為,當軟件里用了流控制時,應做詳細的說明,如何接線,如何應用。
3.軟件流控制
由于電纜線的限制,我們在普通的控制通訊中一般不用硬件流控制,而用軟件流控制。一般通過XON/XOFF來實現(xiàn)軟件流控制。常用方法是:當接收端的輸入緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)量超過設定的高位時,就向數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)出XOFF字符(十進制的19或Control-S,設備編程說明書應該有詳細闡述),發(fā)送端收到XOFF字符后就立即停止發(fā)送數(shù)據(jù);當接收端的輸入緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)量低于設定的低位時,就向數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)出XON字符(十進制的17或Control-Q),發(fā)送端收到XON字符后就立即開始發(fā)送數(shù)據(jù)。一般可以從設備配套源程序中找到發(fā)送的是什么字符。
應該注意,若傳輸?shù)氖嵌M制數(shù)據(jù),標志字符也有可能在數(shù)據(jù)流中出現(xiàn)而引起誤操作,這是軟件流控制的缺陷,而硬件流控制不會有這個問題。
順便說明一下,有不少朋友問到,為什么不在我編寫的軟件串口調試助手中將流控制加進去,我最初將這個調試工具定位在各種自動控制的串口程序調試上,經(jīng)過計算和實驗驗證,在設置的特定采樣周期內(nèi)可以完成通訊任務,就干脆不用流控制。而且在工控中您即使不懂流控制,也能編寫出簡單的串口通訊程序來,就如我寫的串口調試助手
本文檔所述實例基于以下軟件環(huán)境:
• bbbbbb XP SP3
• STEP 7 V5.5 SP2
• S7 Technology V4.2 SP1
• S7 Distributed Safety V5.4 SP52)
2)如需使用故障安全功能,則需要此軟件。
2.2 任務
2.2.1 組態(tài)實例
圖3 系統(tǒng)連接圖
1.熱電偶的概述
1.1 熱電偶的工作原理
熱電偶和熱電阻一樣,都是用來測量溫度的。
熱電偶是將兩種不同金屬或合金金屬焊接起來,構成一個閉合回路,利用溫差電勢原理來測量溫度的,當熱電偶兩種金屬的兩端有溫度差,回路就會產(chǎn)生熱電動勢,溫差越大,熱電動勢越大,利用測量熱電動勢這個原理來測量溫度。
結構示意圖如下:
圖1 熱電偶測量結構示意圖
注意:如上圖所示,熱電偶是有正負極性的,所以需要確保這些導線連接到正確的極性,否則將會造成明顯的測量誤差
為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作,安裝要求如下:
① 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;
② 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣,以防短路;
③ 補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;
④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離;
⑤ 熱電偶對于外界的干擾比較敏感,因此安裝還需要考慮屏蔽的問題。
1.2 熱電偶與熱電阻的區(qū)別
屬性 | 熱電阻 | 熱電偶 |
信號的性質 | 電阻信號 | 電壓信號 |
測量范圍 | 低溫檢測 | 高溫檢測 |
材料 | 一種金屬材料(溫度敏感變化的金屬材料) | 雙金屬材料在(兩種不同的金屬,由于溫度的變化,在兩個不同金屬的兩端產(chǎn)生電動勢差) |
測量原理 | 電阻隨溫度變化的性質來測量 | 基于熱電效應來測量溫度 |
補償方式 | 3線制和4線制接線 | 內(nèi)部補償和外部補償 |
電纜接點要求 | 電阻直接接入可以更精確的避免線路的的損耗 | 要通過補償導線直接接入到模板;或補償導線接到參比接點,然后用銅制導線接到模板 |
表1 熱電偶與熱電阻的比較
2. 熱電偶的類型和可用模板
2.1熱電偶類型
根據(jù)使用材料的不同,分不同類型的熱電偶,以分度號區(qū)分,分度號代表溫度范圍,且代表每種分度號的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓,熱電偶的分度號有主要有以下幾種。
分度號 | 溫度范圍(℃) | 兩種金屬材料 |
B型 | 0~1820 | 鉑銠—鉑銠 |
C型 | 0~2315 | 鎢3稀土—鎢26 稀土 |
E型 | -270~1000 | 鎳鉻—銅鎳 |
J型 | -210~1200 | 鐵—銅鎳 |
K型 | -270~1372 | 鎳鉻—鎳硅 |
L型 | -200~900 | 鐵—銅鎳 |
N型 | -270~1300 | 鎳鉻硅—鎳硅 |
R型 | -50~1769 | 鉑銠—鉑 |
S型 | -50~1769 | 鉑銠—鉑 |
T型 | -270~400 | 銅—銅鎳 |
U型 | -270~600 | 銅—銅鎳 |
表2 分度號對照表