摘要：远程I/O目前已被广泛应用于楼宇自动化、智能交通、能源管理系统、环境监测等领域，它可以对多个距离较远、地理位置分散的现场实现统一监控。

本文设计了一种远程I/O模块，该模块以C8051F410单片机为核心，共分为模拟量I/O、数字量I/O和总线通信三个子模块，可采集2路模拟量和6路数字量，输出1路模拟量和4路数字量，并具有RS-485接口。通过RS-485接口可以对模拟量和数字量的输入输出进行配置，或者读取采集数据。由于单片机与周围各个子模块之间均采取了隔离措施，故其抗干扰能力极强。在实践过程中，本设计性能稳定，且测量数据精度较高。

关键词：远程I/O  单片机  监控  RS-485

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题研究的目的和意义-1

1.2 课题研究的背景及发展现状-1

1.3 研究的主要内容-2

2 总体方案设计-4

2.1 系统设计要求-4

2.2 模拟量和数字量的隔离方案-4

2.3 电源设计方案-5

2.4 传输方案选定-5

2.5 系统框图及网络拓扑图-5

2.6 本章小结-7

3 硬件电路设计-8

3.1 微控制器模块-8

3.2 电源模块-9

3.3 模拟量I/O模块-10

3.3.1 模拟量输入-10

3.3.2 模拟量输出-11

3.4 数字量I/O模块-12

3.4.1 数字量输入-12

3.4.2 数字量输出-13

3.5 总线通信模块-14

3.6 本章小结-14

4 软件设计-16

4.1 数据采集/输出模块-16

4.1.1 数据采集/输出模块流程图-15

4.1.2 模拟量输入模块-17

4.1.3 模拟量输出模块-17

4.1.4 数字量输入模块-18

4.2 总线通信模块-19

4.2.1 串口通信-19

4.2.2 总线通信数据格式制定-19

4.2.3 总线通信软件设计-21

4.3 本章小结-23

5 系统调试-24

5.1 总线通信模块调试-24

5.2 数据采集/输出模块调试-24

5.2.1 模拟量I/O模块调试-24

5.2.2 数字量I/O模块调试-24

5.3 本章小结-25

参考文献-26

附录-27