1. 研究目的与意义
一、研究背景
随着计算机技术和网络技术的发展，工业参数的数字采集促进了现场总线技术的发展，目前现场总线已经从当初的4-20mA电流信号升级为数字信号，发展成为全数字通讯，解决了现场信号远距离高速传送的问题，而且提高了抗干扰性能，增加了系统配置的灵活性，节省了硬件投资，是未来生产自动化和过程控制的发展方向。目前，较有影响的总线有：Modbus，CAN，LonWorks，Profibus等。采用RS485标准总线技术对现场数据进行采集、管理，相对于CAN，LonWorks，Profibus等现场总线系统而言，具有结构简易、成本低廉、硬软件支持丰富、安装方便，且与传统的DCS兼容，与现场仪表接口简单，系统实施容易等特点，因而RS485总线系统在一定时间内仍是中小控制系统的主要形式。
信号测量测控模块作为一种重要的设备，在诸多工业生产过程中得到了广泛应用。自70年代以来，由于工业过程控制的需要，特别是微电子技术和计算机技术的迅猛发展，国外信号测量测控发展迅速，并在智能化、自适应等方面取得显著成果。在这方面，以口本、美国、德国、瑞典等国的技术领先，生产出了很多商品化的、性能优异的信号测量测控器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。目前，国外信号测量测控系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。
2. 研究内容与预期目标
1、在工业现场以及各种仪器仪表中modbus协议使用的非常广泛，本设计使用通用控制器总体结构，要求能够基于8位单片机实现串行通讯、以太网通讯模拟量输入输出、数字量输入输出。
2、设计控制器硬件，完成单片机控制电路、串口控制电路的设计。
3、基于所设计的硬件设计相应的软件在单片机上实现modbus软件协议，并将PID算法集成协议中去。
3. 研究方法与步骤
1. 熟悉整个硬件系统。了解各部分在整个系统中的作用。
2. 各个功能模块的设计。
3. 熟悉单片机开发环境下的C语言程序设计。
4. 参考文献
[1] 谭浩强. C语言程序设计[M]. 清华大学出版社. 2000.
[2] 纪宗南. 集成A/D转换器应用技术和实用线路[M]. 中国电力出版社. 2009.
[3] 崔玮. Prote199 SE电路原理图与电路板设计教程[M]. 大连:海洋出版社. 200.
5. 工作计划
（1）2022.2.20―2022.3.19（4周） 查阅资料, 撰写开题报告,局部测试实验
（2）2022.3.20―2022.4.2（2周） 用户需求分析，方案论证
（3）2022.4.3―2022.4.30（4周） 单片机选型、硬件设计、采集与控制程序设计，通信程序设计
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