摘要：遠程I/O目前已被廣泛應用于樓宇自動化、智能交通、能源管理系統、環境監測等領域，它可以對多個距離較遠、地理位置分散的現場實現統一監控。

本文設計了一種遠程I/O模塊，該模塊以C8051F410單片機為核心，共分為模擬量I/O、數字量I/O和總線通信三個子模塊，可采集2路模擬量和6路數字量，輸出1路模擬量和4路數字量，并具有RS-485接口。通過RS-485接口可以對模擬量和數字量的輸入輸出進行配置，或者讀取采集數據。由于單片機與周圍各個子模塊之間均采取了隔離措施，故其抗干擾能力極強。在實踐過程中，本設計性能穩定，且測量數據精度較高。

關鍵詞：遠程I/O  單片機  監控  RS-485

目錄

摘要

Abstract

1 緒論-1

1.1 課題研究的目的和意義-1

1.2 課題研究的背景及發展現狀-1

1.3 研究的主要內容-2

2 總體方案設計-4

2.1 系統設計要求-4

2.2 模擬量和數字量的隔離方案-4

2.3 電源設計方案-5

2.4 傳輸方案選定-5

2.5 系統框圖及網絡拓撲圖-5

2.6 本章小結-7

3 硬件電路設計-8

3.1 微控制器模塊-8

3.2 電源模塊-9

3.3 模擬量I/O模塊-10

3.3.1 模擬量輸入-10

3.3.2 模擬量輸出-11

3.4 數字量I/O模塊-12

3.4.1 數字量輸入-12

3.4.2 數字量輸出-13

3.5 總線通信模塊-14

3.6 本章小結-14

4 軟件設計-16

4.1 數據采集/輸出模塊-16

4.1.1 數據采集/輸出模塊流程圖-15

4.1.2 模擬量輸入模塊-17

4.1.3 模擬量輸出模塊-17

4.1.4 數字量輸入模塊-18

4.2 總線通信模塊-19

4.2.1 串口通信-19

4.2.2 總線通信數據格式制定-19

4.2.3 總線通信軟件設計-21

4.3 本章小結-23

5 系統調試-24

5.1 總線通信模塊調試-24

5.2 數據采集/輸出模塊調試-24

5.2.1 模擬量I/O模塊調試-24

5.2.2 數字量I/O模塊調試-24

5.3 本章小結-25

參考文獻-26

附錄-27