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基于STC15W408AS单片机设计的一款4-20MA或者0-5V转485数据变送器电路分享

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【声明】此程序仅用于学习与参考!     
*********************************************************************/
/********************************************************************
                            宏定义
*********************************************************************/
#include<STC15W408AS.h>                 //库文件
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char//宏定义无符号字符型
#define uint unsigned int  //宏定义无符号整型
#define ADC_POWER   0x80            //ADC 电源控制位
#define ADC_FLAG    0x10            //ADC 转换结束标志位
#define ADC_START   0x08            //ADC 开始转换控制位
#define ADC_SPEEDLL 0x00            //210 个时钟周期转换一次
#define ADC_SPEEDL  0x20            //420 个时钟周期转换一次
#define ADC_SPEEDH  0x40            //630 个时钟周期转换一次
#define ADC_SPEEDHH 0x60            //840 个时钟周期转换一次

typedef unsigned char  INT8U;
typedef unsigned int   INT16U;
#define ENABLE_ISP 0x82 //系统工作时钟<20MHz 时,对IAP_CONTR 寄存器设置此值
#define WD1        0x5a        //使用STC11xx系列单片机时,先写入0x5a,然写入0xa5
#define WD2        0xa5
char IAPAddr=0;
/********************************************************************
                            初始定义
*********************************************************************/
code uchar seg7code[10]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; //显示段码 数码管字跟
/********************************************************************
                            I/O定义
*********************************************************************/
bit z=0,ba=0,k=0,zs=0,kk=0,sd=0,sd1=0;
uchar y=0,smg2=0,s1=0,s2=0,ii=0,dat3=0,dat4=0,dat5=0,h_1=0,l_1=0;
uint s=0,bai=0,shi=0,ge=0,js=0,js1=0,js2=0,js3=0,dat=0,dat1=0,dat2=0,h_2=0,l_2=0;
sbit aj1=P3^1;
sbit aj2=P3^0;
sbit out=P3^4;
sbit L1=P3^5;//数码管位控制
sbit L2=P3^6;//数码管位控制
sbit L3=P3^7;//数码管位控制
sbit dp=P3^3;//小数点
sbit btv_1=P5^4;
sbit btv_2=P5^5;
sbit zc=P3^2;

bit kt=0,kt_1=0,bz=0,bz2=0;bz3=0;//超设定值发送标志位,bz2数码管闪烁标志位
bit bb_1=0,bb_2=0,bb_3=0,bb_4=0;//调整波特率标志位
uchar ss=0,hz=0,lz=0;
uchar trg=0,trg_1=0,cont=0,cont_1=0;
uchar ReadData=0,ReadData_1=0;

bit flagOnceTxd = 0;  //单次发送完成标志,即发送完一个字节
bit cmdArrived = 0;   //命令到达标志,即接收到上位机下发的命令
unsigned char cntRxd = 0;
unsigned char pdata bufRxd[30]; //串口接收缓冲区
void UartDriver();
unsigned char UartRead(unsigned char *buf, unsigned char len);
void UartWrite(unsigned char *buf, unsigned char len);
void UartRxMonitor(unsigned char ms);
/********************************************************************
                            16进制转10进制函数
*********************************************************************/
void HexToDec(uchar redat)
{
h_1 = redat>>4;
l_1 = redat&0x0f;
switch(h_1)
{
case 0:h_1=0;break;
case 1:h_1=1;break;
case 2:h_1=2;break;
case 3:h_1=3;break;
case 4:h_1=4;break;
case 5:h_1=5;break;
case 6:h_1=6;break;
case 7:h_1=7;break;
case 8:h_1=8;break;
case 9:h_1=9;break;
default:break;
}
switch(l_1)
{
case 0:l_1=0;break;
case 1:l_1=1;break;
case 2:l_1=2;break;
case 3:l_1=3;break;
case 4:l_1=4;break;
case 5:l_1=5;break;
case 6:l_1=6;break;
case 7:l_1=7;break;
case 8:l_1=8;break;
case 9:l_1=9;break;
default:break;
}

}
/********************************************************************
                            10进制转10进制函数
*********************************************************************/
void HexToHex(uchar redat)
{
h_2 = redat/10;
l_2 = redat%10;
switch(h_2)
{
case 0:h_2=0x00;break;
case 1:h_2=0x10;break;
case 2:h_2=0x20;break;
case 3:h_2=0x30;break;
case 4:h_2=0x40;break;
case 5:h_2=0x50;break;
case 6:h_2=0x60;break;
case 7:h_2=0x70;break;
case 8:h_2=0x80;break;
case 9:h_2=0x90;break;
default:break;
}
switch(l_2)
{
case 0:l_2=0x00;break;
case 1:l_2=0x01;break;
case 2:l_2=0x02;break;
case 3:l_2=0x03;break;
case 4:l_2=0x04;break;
case 5:l_2=0x05;break;
case 6:l_2=0x06;break;
case 7:l_2=0x07;break;
case 8:l_2=0x08;break;
case 9:l_2=0x09;break;
default:break;
}

}
/********************************************************************
                            E2P函数
*********************************************************************/
union union_temp16
{
    INT16U un_temp16;
    INT8U  un_temp8[2];
}my_unTemp16;

INT8U Byte_Read(INT16U add);              //读一字节,调用前需打开IAP 功能
void Byte_Program(INT16U add, INT8U ch);  //字节编程,调用前需打开IAP 功能
void Sector_Erase(INT16U add);            //擦除扇区
void IAP_Disable();                       //关闭IAP 功能
/********************************************************************
                         AD转换初始化程序
*********************************************************************/
void InitADC()
{
   P1ASF = 0x80;          //设置P1.7口AD转换,必须加
   P1M0=0X80;
   P1M1=0X80;        //设置P1.7口为开漏模式,使用AD功能
    ADC_RES = 0;                   //AD数据寄存器清空
    ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL;//打开AD电源,转换周期210
    _nop_();                        //延时一个机器周期
    _nop_();
        _nop_();                        //延时一个机器周期
}
/********************************************************************
                         AD转换控制程序
*********************************************************************/
uchar ADCRead(uchar px)          //转换输出的数据 (PX为通道口)
{
    ADC_CONTR = ADC_POWER | ADC_SPEEDLL |px| ADC_START;//开始转换
    _nop_();                        //延时一个机器周期
    _nop_();                                                //延时一个机器周期
    _nop_();                                                //延时一个机器周期
    _nop_();                                                //延时一个机器周期
    while (!(ADC_CONTR & ADC_FLAG));//等待转换结束
    ADC_CONTR &= ~ADC_FLAG;         //关闭AD转换
    return ADC_RES;                //返回数据
}
/*******************************************************************
*                        读取按键状态
********************************************************************/
void KeyRead()//读取按键IO口函数
{
     ReadData = aj1^0xff;  // 读取按键状态取反后赋值给ReadData
     trg = ReadData & (ReadData ^ cont);  //trg短按,每按下按键trg=1;抬手后为trg=0,长按为trg=0
     cont = ReadData;   //cont长按,长按cont=1,抬手后cont=0

         ReadData_1 = aj2^0xff;  // 读取按键状态取反后赋值给ReadData
     trg_1 = ReadData_1 & (ReadData_1 ^ cont_1);  //trg短按,每按下按键trg=1;抬手后为trg=0,长按为trg=0
    cont_1 = ReadData_1;   //cont长按,长按cont=1,抬手后cont=0
}
/*******************************************************************
*                        按键
********************************************************************/
void key_1()
{          
  if(trg & 0x01) //短按
  {       
     kt_1=0;
         kt=1; //这是短按标志位,kt=1说明短按了
  }
  if((aj1!=0)&&(kt==1))//判断
        {
         z=1; // 选位标志位
         y++; //选位
         out=1;
         if(y==4)
          {
           z=0;
           k=1;
           y=0;
//           s=s1+s2+s3;
          }
         kt=0;
    }           // 短按

}

void key_2()
{          
  if(trg_1 & 0x01) //短按
  {       
     kt=0;
         kt_1=1; //这是短按标志位,kt=1说明短按了
  }
  if((aj2!=0)&&(kt_1==1))//判断
        {
         if(y==1)
          {
           s1++;
           if(s1>9)
            {
                 s1=0;
                }
          }
         if(y==2)
          {
           s2+=10;
           if(s2>20)
            {
                 s2=0;
                }
          }
         s=s1+s2;
         kt_1=0;
    }           // 短按
}
/*******************************************************************
*                       串口驱动
********************************************************************/
void UartDriver() //串口驱动函数,检测接收到的命令并执行相应动作
{
    unsigned char len;
    xdata unsigned char buf[30];
    if (cmdArrived) //有命令到达时,读取处理该命令
    {
        cmdArrived = 0;
        len = UartRead(buf, sizeof(buf)); //将接收到的命令读取到缓冲区中

                if ((buf[0] == 0xAA)&&(buf[1] == ss)&&(buf[2] == 0x01)&&(buf[4] == 0xBB)&&(len == 5))  //修改板子地址
                {
                   ss=buf[3];k=1;
                   buf[0] = 0xAA;
                   buf[1] = ss;
                   buf[2] = 0x01;
                   buf[3] = 0x01;
                   buf[4] = 0xBB;
                   len = 5;
                   UartWrite(buf, len);
                }

                if((buf[0] == 0xAA)&&(buf[1] == ss)&&(buf[2] == 0x06)&&(buf[3] == 0x01)&&(buf[4] == 0xBB)&&(len == 5)) //查询温度
                {
                     HexToDec(dat1);
                         dat3 = h_1*16+l_1;         //转换为10进制
                         h_1=0;l_1=0;
                         HexToHex(dat3);         //10进制转换为16进制
                         dat4 = h_2|l_2;
                         h_2=0;l_2=0;
                          buf[0] = 0xAA;
                         buf[1] = ss;
                         buf[2] = 0x06;
                         buf[3] = dat4;
                         buf[4] = 0xBB;
                         len = 5;
                         UartWrite(buf,len);

                }

                if ((buf[0] == 0xAA)&&(buf[1] == 0x00)&&(buf[2] == 0x00)&&(buf[3] == 0x00)&&(buf[4] == 0xBB)&&(len == 5))  //查询板子地址
                {
                   buf[0] = 0xAA;
                   buf[1] = ss;
                   buf[2] = 0x00;
                   buf[3] = 0x00;
                   buf[4] = 0xBB;
                   len = 5;
                   UartWrite(buf, len);
                }
    }
}
/*******************************************************************
*                        定时器配置
********************************************************************/
void ConfigTimer0(){
        TMOD=0x01;//将定时器0,1都设置为模式1
    TH0=0XFC;//1ms
    TL0=0X66;
        TR0=1;//开启定时器0
        ET0=1;//开定时器0的中断
        EA=1;//开总中断
}

/*******************************************************************
*                        串口配置
********************************************************************/
void ConfigUART()  //串口配置函数,baud为波特率
{
        SCON = 0x50;                //8位数据,可变波特率
        AUXR |= 0x01;                //串口1选择定时器2为波特率发生器
        AUXR |= 0x04;                //定时器2时钟为Fosc,即1T
        T2L = lz;                //设定定时初值
        T2H = hz;                //设定定时初值
        AUXR |= 0x10;                //启动定时器2
    ES  = 1;       //使能串口中断
}
/*******************************************************************
*                         显示
********************************************************************/
void led(uint date)
{
bai=date/100;
shi=date%100/10;
ge=date%10;
}
/*******************************************************************
*                         t0定时器
********************************************************************/
void timer0() interrupt 1
{
    TH0=0XFC;//1ms
    TL0=0X66;
        UartRxMonitor(1);  //串口接收监控
        KeyRead(); //按键扫描
        js++;
        if(js==200){ba=1;js=0;}        //200ms采集一次温度数据
        if(sd==1){js1++;if(js1==2000){js1=0;kk=1;}}//主动模式发送模式2s发送一次温度数据
        if(sd1==1){js2++;if(js2==1000){js2=0;kk=1;}}//超设定值发送模式1s发送一次温度数据
        if(bz2==1){js3++;if(js3==300){z=1;smg2=5;bz3=1;}if(js3==600){z=0;smg2=0;js3=0;}}//数码管闪烁         
    if(z==0)
          {
           smg2++;
           }else{
                 smg2=y;//让逐个显示位
           }

             switch(smg2){                 //数码管扫描
        /**************数码管-开始*****************/
          case 1:  P1=seg7code[ge];L3=1;L2=1;L1=0;dp=0;break;//从P2进P0出
          case 2:  P1=seg7code[shi];L3=1;L2=0;L1=1;dp=0;break;
          case 3:  P1=seg7code[bai]; L3=0;L2=1;L1=1;dp=0;break;       
        /**************数码管-结束*****************/       
          default: smg2=0; L3=1;L2=1;L1=1; break;
         }
}
/********************************************************************
                            主函数
*********************************************************************/
void main()
{
   hz=0xFE;lz=0xE0;        //9600
  ConfigTimer0();        //定时器初始化
  ConfigUART();
    InitADC();           //AD初始化
    P1M0 = 0xff;   //设置强推挽和开漏模式
    P1M1 = 0x80;
        P3M0 = 0x08;   //小数点使用
        P3M1 = 0x00;
        if(Byte_Read(0X0001)==0xff){ss=0;s1=0;s2=0;}//首次读取,如果读到0xFF说明没有存过数据,直接付给00值
        else
        {
         ss=Byte_Read(0X0001);//板子地址
         s1=Byte_Read(0X0002);//按键设定值
         s2=Byte_Read(0X0003);//按键设定值
        }
    s2=s2*10;
        s=s2+s1;  //按键设定值
   while(1)
    {
         if((btv_1 == 0)&&(btv_2 == 0)&&(bb_1 == 0)){hz=0xFF;lz=0x70;ConfigUART();bb_1=1;bb_2=0;bb_3=0;bb_4=0;}  //波特率设置两个拨码开关拨上去19200
         if((btv_1 == 0)&&(btv_2 == 1)&&(bb_2 == 0)){hz=0xFB;lz=0x80;ConfigUART();bb_1=0;bb_2=1;bb_3=0;bb_4=0;}  //波特率设置2400
         if((btv_1 == 1)&&(btv_2 == 0)&&(bb_3 == 0)){hz=0xFD;lz=0xC0;ConfigUART();bb_1=0;bb_2=0;bb_3=1;bb_4=0;}  //波特率设置4800
         if((btv_1 == 1)&&(btv_2 == 1)&&(bb_4 == 0)){hz=0xFE;lz=0xE0;ConfigUART();bb_1=0;bb_2=0;bb_3=0;bb_4=1;} //波特率设置都不拨 9600

         if(ba==1){dat=((ADCRead(7)*51)/255);dat1=dat*100/249;ba=0;} //51是单片机的工作电压,单片机的工作电压是多少这个就是多少
             
          if((y==0)&&(z==0)){led(dat1);} //zs标志位控制小数点
          if(y==1){zs=0;led(s1);}
          if(y==2){zs=0;led(s2);}
          if(y==3){zs=0;z=0;led(s);} //显示设定时间
          if(dat1>s){sd1=1;bz=1;bz2=1;}else{sd1=0;bz=0;bz2=0;}//当温度超过设定温度时主动发送电流数据
          if((bz2==0)&&(bz3==1)){z=0;bz3=0;} //bz3防止数码闪烁后变黑不亮标志位
          if((zc==0)&&(bz==0)){sd=1;}else{sd=0;} //主从模式
          key_1();
          key_2();
          UartDriver();
          if(kk==1)
          {
                   unsigned char len;
        xdata unsigned char buf[10];
                HexToDec(dat1);        //16进制转10进制
                dat3 = h_1*16+l_1;
                h_1=0;l_1=0;
                HexToHex(dat3);
                dat4 = h_2|l_2;//10进制转16进制
            h_2=0;l_2=0;
                buf[0]=0xAA;  //起始位
                buf[1]=ss;          //地址位
                buf[2]=0x06;  //功能位
                buf[3]=dat4;  //电流值
                buf[4]=0xBB;  //结束位
                len=5;
                UartWrite(buf,len);
                kk=0;
          }
          if(k==1)         //存储板子地址
          {
             Sector_Erase(0);
                 Byte_Program(0x0001,ss);  //写入扇区
                 Byte_Program(0x0002,s1);  //写入扇区
                 Byte_Program(0x0003,(s2/10));  //写入扇区
                 k=0;
          }
        }

}

/*******************************************************************
*                        串口读,写
********************************************************************/
void InterruptUART() interrupt 4  //UART中断服务函数
{
            if (RI)  //接收到字节
    {
        RI = 0;   //手动清零接收中断标志位
        if (cntRxd < sizeof(bufRxd)) //接收缓冲区尚未用完时,
        {
            bufRxd[cntRxd++] = SBUF; //保存接收字节,并递增计数器
        }
            }
            if (TI)  //字节发送完毕
    {
                TI = 0;   //手动清零发送中断标志位
        flagOnceTxd = 1;  //设置单次发送完成标志
    }
}

unsigned char UartRead(unsigned char *buf, unsigned char len) //串口数据读取函数,数据接收指针buf,读取数据长度len,返回值为实际读取到的数据长度
{
    unsigned char i=0;

    if (len > cntRxd) //读取长度大于接收到的数据长度时,
    {
        len = cntRxd; //读取长度设置为实际接收到的数据长度
    }
    for (i=0; i<len; i++) //拷贝接收到的数据
    {
        *buf = bufRxd[ i];
        buf++;
    }
    cntRxd = 0;  //清零接收计数器

    return len;  //返回实际读取长度
}

void UartWrite(unsigned char *buf, unsigned char len) //串口数据写入函数,即串口发送函数,待发送数据指针buf,数据长度len
{
    while (len--)   //发送数据
    {
        flagOnceTxd = 0;
        SBUF = *buf;
        buf++;
        while (!flagOnceTxd);
    }
}

void UartRxMonitor(unsigned char ms)  //串口接收监控函数
{
    static unsigned char cntbkp = 0;
    static unsigned char idletmr = 0;
    if (cntRxd > 0)  //接收计数器大于零时,监控总线空闲时间
    {
        if (cntbkp != cntRxd)  //接收计数器改变,即刚接收到数据时,清零空闲计时
        {
            cntbkp = cntRxd;
            idletmr = 0;
        }
        else
        {
            if (idletmr < 5)  //接收计数器未改变,即总线空闲时,累积空闲时间
            {
                idletmr += ms;
                if (idletmr >= 5)  //空闲时间超过4个字节传输时间即认为一帧命令接收完毕
                {
                    cmdArrived = 1; //设置命令到达标志
                }
            }
        }
    }
    else
    {
        cntbkp = 0;
    }
}
//读一字节,调用前需打开IAP 功能,入口:DPTR = 字节地址,返回:A = 读出字节
INT8U Byte_Read(INT16U add)
{
    IAP_DATA = 0x00;
    IAP_CONTR = ENABLE_ISP;         //打开IAP 功能, 设置Flash 操作等待时间
    IAP_CMD = 0x01;                 //IAP/ISP/EEPROM 字节读命令

    my_unTemp16.un_temp16 = add;
    IAP_ADDRH = my_unTemp16.un_temp8[0];    //设置目标单元地址的高8 位地址
    IAP_ADDRL = my_unTemp16.un_temp8[1];    //设置目标单元地址的低8 位地址

    //EA = 0;
    IAP_TRIG = WD1;   //先送 WD1,再送WD2 到ISP/IAP 触发寄存器,每次都需如此
    IAP_TRIG = WD2;   //送完WD2 后,ISP/IAP 命令立即被触发起动
    _nop_();
    //EA = 1;
    IAP_Disable();  //关闭IAP 功能, 清相关的特殊功能寄存器,使CPU 处于安全状态,
                    //一次连续的IAP 操作完成之后建议关闭IAP 功能,不需要每次都关
    return (IAP_DATA);
}
/*********************************************************************************************/
//字节编程,调用前需打开IAP 功能,入口:DPTR = 字节地址, A= 须编程字节的数据
void Byte_Program(INT16U add, INT8U ch)
{
    IAP_CONTR = ENABLE_ISP;         //打开 IAP 功能, 设置Flash 操作等待时间
    IAP_CMD = 0x02;                 //IAP/ISP/EEPROM 字节编程命令

    my_unTemp16.un_temp16 = add;
    IAP_ADDRH = my_unTemp16.un_temp8[0];    //设置目标单元地址的高8 位地址
    IAP_ADDRL = my_unTemp16.un_temp8[1];    //设置目标单元地址的低8 位地址

    IAP_DATA = ch;                  //要编程的数据先送进IAP_DATA 寄存器
    //EA = 0;
    IAP_TRIG = WD1;   //先送 WD1,再送WD2 到ISP/IAP 触发寄存器,每次都需如此
    IAP_TRIG = WD2;   //送完WD2 后,ISP/IAP 命令立即被触发起动
    _nop_();
    //EA = 1;
    IAP_Disable();  //关闭IAP 功能, 清相关的特殊功能寄存器,使CPU 处于安全状态,
                    //一次连续的IAP 操作完成之后建议关闭IAP 功能,不需要每次都关
}
/*********************************************************************************************
//擦除扇区, 入口:DPTR = 扇区地址 */
void Sector_Erase(uint addr)
{
    IAP_CONTR = ENABLE_ISP;         //打开IAP 功能, 设置Flash 操作等待时间
    IAP_CMD = 3;                 //IAP/ISP/EEPROM 扇区擦除命令

//    my_unTemp16.un_temp16 = add;
    IAP_ADDRH = addr>>8;    //设置目标单元地址的高8 位地址
    IAP_ADDRL = addr;    //设置目标单元地址的低8 位地址

    IAP_TRIG = 0x5a;   //先送 WD1,再送WD2 到ISP/IAP 触发寄存器,每次都需如此
    IAP_TRIG = 0xa5;   //送完WD2 后,ISP/IAP 命令立即被触发起动
    _nop_();
    //EA = 1;
    IAP_Disable();  //关闭IAP 功能, 清相关的特殊功能寄存器,使CPU 处于安全状态,
                    //一次连续的IAP 操作完成之后建议关闭IAP 功能,不需要每次都关
}
/*********************************************************************************************/
void IAP_Disable()
{
    //关闭IAP 功能, 清相关的特殊功能寄存器,使CPU 处于安全状态,
    //一次连续的IAP 操作完成之后建议关闭IAP 功能,不需要每次都关
    IAP_CONTR = 0;      //关闭IAP 功能
    IAP_CMD   = 0;      //清命令寄存器,使命令寄存器无命令,此句可不用
    IAP_TRIG  = 0;      //清命令触发寄存器,使命令触发寄存器无触发,此句可不用
    IAP_ADDRH = 0x80;
    IAP_ADDRL = 0;
}
/*********************************************************************************************/


GYJ-0310 NTC测温程序.zip

85.83 KB, 下载次数: 43, 下载积分: 黑币 -5

GYJ-0310 4~20MA电流程序.zip

80.24 KB, 下载次数: 52, 下载积分: 黑币 -5

GYJ-0310 0~10V电压程序.zip

79.86 KB, 下载次数: 44, 下载积分: 黑币 -5

GYJ-301_4~20mA电流输入485输出原理图及PCB图.pdf

388.35 KB, 下载次数: 49, 下载积分: 黑币 -5

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沙发
ID:104472 发表于 2023-11-27 10:21 | 只看该作者
好文章,支持一下
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板凳
ID:433219 发表于 2023-11-28 09:12 | 只看该作者
4-20mA 输入,转 485输出?
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地板
ID:462629 发表于 2024-3-14 11:08 | 只看该作者
这个实际使用情况怎么样?
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5#
ID:921339 发表于 2024-4-9 18:09 | 只看该作者
不错!
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6#
ID:90212 发表于 2024-4-15 08:50 | 只看该作者
LM1是什么降压芯片?
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