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青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计说明书（论文）I摘要随着国民经济的发展，远程测控技术在工业自动化、环境监控、智能家居以及安防系统等方面都得到了长足的发展和广泛的应用，在由单片机作为终端控制器的远程监控系统中，合理的实现单片机的远程通信功能是系统成败的关键因素,因而有必要对单片机远程通信技术进行充分的研究。单片机远程通信系统的实现方法多种多样，它们在数据传输中使用的通信协议和网络也多不相同。单片机远程通信系统按通信网络是否需要专门铺设可以划分为单片机专用网络远程通信系统和单片机已有远程网络通信系统，单片机现场总线远程通信系统属于前一类，单片机因特网，电力网和电话网远程通信系统属于后一类。各种单片机远程通信系统的通信带宽也有着较大差别，其中基于因特网和现场总线系统的带宽要远远大于基于电力网和电话网系统的带宽。现阶段，在我国以电话线路为传输介质的窄带网络十分普及且成本低廉，在对通信带宽要求不高的环境监控，智能家居及安防系统等方面都有着广泛的应用。AVR单片机远程通信的多种原理、方式和方法进行研究的基础上对其进行了合理的分类，并着重研究了广泛应用于流体参数远程测量和智能住宅的单片机远程通信技术，且首创性的将现有的普通电话来电显示服务功能应用于基于AVR单片机远程通信技术的智能住宅安防系统中，显著提高了该系统的关键词：单片机，远程通信，AVR，通信协议青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计说明书（论文）IIAbstractWiththerapiddevelopmentofnationaleconomics,remotesupervisoryandcontroltechnologyhavemadequietgreatdevelopmentandextensiveusingintheindustrialautomation,environmentalmonitoring,smart-houseandSecurityAutomationSystem.IfwanttorealizetheremotesupervisoryandcontrollinginthesystemsthatusetheMCUastheterminalcontrollerwemustachievetheremotedataexchangebetweentheMCUandcontrolterminal,i.e.weshouldachievedtheremotecommunicationofMCU.So,theresearchingoftheremotecommunicationofMCUisveryimportant.TherearemanykindofachievementoftheremotecommunicationMCUsystems,andthecommunicationprotocolsandnetworksaredifferentinthosesystems.TheremotecommunicationAVRMCUsystemsareseparatedintoprivatenetworkcommunicationsystemandexistingsystemnetworkcommunicationbythenetworkswhetherneedpaved.TheInternetsystem,power-linesystemandtelephonesystemarebelongstoexistingnetwork,thefield-bussystemsarebelongtoprivatenetworkcommunicationsystem.Bandwidthisalsodifferentinthosecommunicationsystems,thebandwidthininternetandfield-bussystemsarewiderthenthatinthepower-lineandtelephonesystems.Today,inourcountrythetelephonesystemareuniversallyusedinthenarrowbandenvironmentalmonitoring、smart-houseandSecurityAutomationSystemforit’sLow-cost.RationalcategorizedthephilosophiesandsystemsoftheremotecommunicationofAVRMCUbasedonanalysisandstudying,thoroughsearchedtheremotecommunicationofMCUbasedontechnology,observablyimprovedtheresponsespeedandcharacterofserviceofSecurityAutomationSystembasedonDTMFtechnologyinsmart-housebyfirstusedtheCallIdentify-rationserviceinthesystem,Keywords：AVRMCURemotecommunicationCommunicationprotocol青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计说明书（论文）目录摘要................................................IAbstract...............................................II1绪论..............................................11.1国内外研究现状..............................................11.2本文研究的背景和意义........................................11.3单片机远程通信概述..........................................21.4本文研究的主要内容：........................................22系统平台介绍...........................................42.1单片机概述..................................................42.2单片机的应用................................................62.3AVR单片机选择...............................................73单片机远程通信概述...................................103.1OSI结构概括...............................................103.2单片机专用网络远程通信.....................................123.3单片机使用已有网络远程通信.................................143.4通信基本原理...............................................223.5电路接口设计...............................................223.6MODEM实现远程通信.........................................233.7软件设计.................................................234AVR单片机的RS485通信系统的设计与实现...............254.1系统硬件组成...............................................254.2信协议及数据传输过程.......................................254.3通信实现...................................................254.4ATmegal6AVR单片机的通信程序...............................28结论...............................................29致谢...............................................30参考文献...............................................31附录一.............................................32附录二.............................................35青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计说明书（论文）11绪论1.1国内外研究现状1.1.1国内外研究现状1971年美国德州仪器(TexaxInstrument)公司推出了第一款单片机TMS-1000(4位,无通信端口),它的出现无疑是近代计算机技术发展史上的重要事件，它的发展使嵌入式计算机系统实现了单片集成，并促进了通用微处理器(CPU)向嵌入式微处理器发展。如今，嵌入式微控制器与嵌入式微处理器作为嵌入式系统中两个重要组成部分、使现代电子技木进入到一个崭新的智能化时代，在这一发展过程中单片机的通信能力在不断提高,1978年各大单片机生产厂商推出的8位单片提供了全双工串口,单片机开始具有了初步的通信能力.在这之后,为了提高单片机有限的通信能力,世界各大电子组织和厂商又先后制定了多种通信接口标准和通信协议.如采用串行通信方式的RS-232、RS485、SPI、I2C、USB等接接口标准和协议但随着分布式测控的发展，在单片机的实际应用中又提出了使其具有总线通信能力的新要求，为此各大电子组织和厂商又分别独立和联合推出了各种通信总线协议和接口，如广泛使用的CAN总线接口协议等。近年来随着计算机技术和信息技术的迅猛发展，Internet的使用越来越普及，具有网络通信能力就成为了单片机的一种新的发展方向，为此各大厂商也都推出了各自的实现方式，在通信协议的使用中主要有以下几种；一、使用完整的TCP/IP协议，优点是功能强大，但对硬件要求高。二、采用精简过的TCP/IP协议即嵌入式ICP/IP协议。三、开发专用的通信协议如emNet和emGateway.现在国内大多厂家使用的是前二者，自己开发专门用协议的很少。[1]同时，曾在程控电话系统和通信设备中广泛使用的DTMF(双音多频)技术由于信号抗干扰能力强,且适合于远距离通信,在单片机远程通信中也占有重要的地位，并在通信系统、家庭自动化、通过电话线远程控制，及安全系统中有着广泛的应用，总之单片机通信能力正在不断的扩展和提高之中1.1.2单片机远程通信中需要解决的问题①现有单片机远程方式方法多种多样，但没有相应的分类标准，不利于对其进行系统的研究和分析。②单片机远程通信中的各种软件协议，尤其是网络通信中的各种通信协议较为复杂需要用一种共周期的标准进行比对分析。③DTMF技术在单片机远程通信中占有重要地位需要深入研究。④基于DTMF技术的普通电话安防系统，依赖振铃记数来决定电话是否自动摘机，既影响用户正常使用电话，又降低了安防系统的反应速度，需要一种可行的方法来解决这个问题。1.2本文研究的背景和意义目前，为了实现远程监测，监控设备就必须具有远程通信终端，而这种通信终端大多用单片机或数字信号处理器来实现。由于监控系统的分布性及工作环境的特殊性，具青岛理工大学琴岛学院专科毕业设计说明书（论文）2有远程通信能力的单片机终端已经成为一种普遍需要，而实现