CN205827188U

CN205827188U - 基于瑞萨mcu的交互通信系统

Info

Publication number: CN205827188U
Application number: CN201620781711.1U
Authority: CN
Inventors: 牛国锋; 朱苗苗
Original assignee: Changshu Institute of Technology
Current assignee: Changshu Institute of Technology
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2016-07-25
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2026-07-25

Abstract

本实用新型公开了一种基于瑞萨MCU的交互通信系统，包括多个瑞萨微控制器，所述多个瑞萨微控制器间通过串口控制线连接，瑞萨微控制器间通过设定的通信协议进行两两通信。根据串行通信原理实现多个MCU之间交互通信，通过控制不同的MCU相互收发数据，实现瑞萨微控制器之间可靠稳定的数据传输，并通过各自外接液晶显示终端显示相应MCU之间的收发状态和各功能模块实现情况。该种交互通信方式成本低，数据传输灵活、方便、可靠，具有较高的实用性。

Description

基于瑞萨MCU的交互通信系统

技术领域

本实用新型属于微控制器技术应用领域，具体地涉及一种基于瑞萨MCU的交互通信系统。

背景技术

随着计算机和电子技术的飞速发展，以各种微控制器为主导的电子产品在我们的日常生活中得以广泛应用，微控制器相互之间通信及人机交互功能越来越重要，特别是在人们的生活和生产中，各种微控制器设备之间或者与外设之间经常要进行交互式数据交换和传输，采用串行通信技术实现数据传输是目前微控制器之间交互通信的一种有效手段，特别是多台微控制器之间相互协作通信，通过简单的控制线就能实现它们之间的信息交流和通信，各微控制器之间互为主从机，按照通信协议进行数据收发，大大提高了微控制器的利用效率和功能，具有较高的实用价值。

微控制器技术的应用，实现了传感器前端信号检测的智能化和智慧化，促进了电子技术将推动以传感器为前端的电子系统的飞速发展。瑞萨电子在新型微控制器产品中加入了节能理念，其中16位低功耗闪存78K0R系列微控制器产品具备低耗电量、智能化节能控制及高效能等热门需求，其整合多种周边功能，使其依靠单MCU实现低成本、高性能的绿色节能系统，性能更加强大，具有支持尺寸更小、功耗更低的系统等主要特性。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型目的是：提供一种基于瑞萨MCU的交互通信系统，根据串行通信原理实现多个MCU之间交互通信，通过控制不同的MCU相互收发数据，实现瑞萨微控制器之间可靠稳定的数据传输，并通过各自外接液晶显示终端显示相应MCU之间的收发状态和各功能模块实现情况。该种交互通信方式成本低，数据传输灵活、方便、可靠，具有较高的实用性。

本实用新型的技术方案是：

一种基于瑞萨MCU的交互通信系统，其特征在于，包括多个瑞萨微控制器，所述多个瑞萨微控制器间通过串口控制线连接，瑞萨微控制器间通过设定的通信协议进行两两通信。

优选的，所述多个瑞萨微控制器连接外围功能模块。

优选的，所述瑞萨微控制器为3个，包括第一瑞萨微控制器、第二瑞萨微控制器和第三瑞萨微控制器，所述第一瑞萨微控制器连接按键模块和显示模块，所述第二瑞萨微控制器连接按键模块传感器模块和显示模块，所述第三瑞萨微控制器连接步进马达、按键模块和显示模块。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

根据串行通信原理实现多个MCU之间交互通信，通过控制不同的MCU相互收发数据，实现瑞萨微控制器之间可靠稳定的数据传输，并通过各自外接液晶显示终端显示相应MCU之间的收发状态和各功能模块实现情况。

该种交互通信方式成本低，数据传输灵活、方便、可靠，具有较高的实用性。为单片机之间的相互协作通信和应用奠定了良好的基础。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的通信系统的结构框图；

图2为本实用新型两个MCU间通信流程图；

图3为本实用新型三个微控制器对应的LCD数据收发及状态显示界面。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

实施例：

如图1所示，本实用新型以三个瑞萨微控制器之间的通信为例进行说明，当然可以适用于2个、4个、5个等等瑞萨微控制器之间的通信。

三个微控制器都采用瑞萨78K0R/KG3系列uPD78F1166型号芯片为核心，各自实现各自不同的功能，然后它们之间互为主从机，通过串口控制线连接后，开始相互协作，按照设计好的通信协议实现两两之间的相互通信，最终实现三者间的数据收发和交互通信。为了便于区分，3个微控制器分别标记为MCU1、MCU2和MCU3，且各自实现不同的功能。

MCU1外接4*4矩阵键盘、8位LED数码管和128*64LCD液晶显示屏，主要实现时间的同步显示，8位数码管和液晶屏的时间显示格式同步为TIME：XX(时)：XX（分）：XX（秒）。当MCU1时间显示正常开始发送数据给MCU2时，按键控制发送TX-2状态显示ON，MCU2接收端接收到数据后保存并在RX-TIME相应位置显示时间；TX-2状态显示OFF，接收端停止。采用同样方法MCU1发送数据到MCU3，MCU3在终端LCD上显示接收到的数据。

MCU2外接4*4矩阵键盘、温度传感器、可变电压传感器和128*64LCD液晶显示屏，实现温度的实时测量和电压值的测量，并通过AD转换模块将模拟电压信号和温度值转换成标准电压值和摄氏温度值，并同时显示在LCD液晶显示屏上，显示格式为：VR=X.XX V，TEMP=XX.X C。MCU2在自身电压值和温度值测量正常的情况下发送数据给MCU1，当按键控制TX-1位置状态显示ON时，MCU1接收到数据保存，并在显示终端RX-VR和RX-TEMP位置分别显示接收到的电压值和温度；当TX-1状态显示OFF时，发送停止。同样方法MCU2发送数据到MCU3，MCU3在终端LCD上显示接收到的数据。

MCU3 外接步进马达和能够控制马达的按键、128*64LCD液晶显示屏，主要实现按键控制步进马达的正转、反转、转速和停止，LCD显示马达的开关状态、左转或右转状态，显示格式为MOTER：ON/OFF、L/R。MCU3按键控制步进马达开动状态ON，运转正常的情况下，向MCU1发送状态数据。当按键控制TX-1位置状态显示ON时，马达左转时，MCU1接收数据保存数据，并显示马达的状态为L，马达右转时，MCU1接收数据，并显示马达的状态为R；当按键控制TX-1位置状态显示OFF时，停止发送数据。同样方法MCU3发送数据到MCU2，MCU2在终端LCD上显示接收到的马达转动状态。

如图2所示，在通信前，三个串行接口的波特率都设置为9600bps，分别将编写好的程序烧写到每个连接相应模块的MCU中，然后进行相应操作来实现通信。通信过程中，每个微控制器连接的4*4矩阵键盘根据需要都设定好了相关的输入和控制功能。上电后，MCU1首先通过设定键和数字键，设定一个时间并开始运行，打开发送键开始发送数据，然后在MCU2或MCU3接收端通过键盘左右移动键选定MCU1，并打开数据接收，这时就能接收到发送过来的时间值，经过比对，没有时间延迟。经过同样实验，MCU1和MCU3接收到MCU2发送的电压值和温度值，由于传输距离较短，没有产生明显误差；MCU1和MCU2接收到MCU3发送的马达转动信息也都正常有效。

MCU1、MCU2、MCU3三个微控制器对应连接的LCD终端显示界面分别如图3所示。上端显示区域表示本MCU实现的对应功能，中部显示区域表示接收到其它MCU发送来的对应数据信息，下端表示对应MCU的发送状态。终端显示界面设计简洁、直观、清晰，显示效果俱佳。

在通信前，三个串行接口的波特率都设置为9600bps，分别将编写好的程序烧写到每个连接相应模块的MCU中，然后进行相应操作来实现通信。

在串行通信过程中，数据发送和接收方遵循一定的通信协议，设定三方协商通信每帧共12位，格式为：帧首（1bit）+地址位（1bit）+帧长（1bit）+数据（8bit）+校验位（1bit），协议以十六进制表示。通信过程中，在接收端接收到具有标志位（包括帧首、地址、帧长）后的8位就会重构一个字节的数据，保存到相应的位置后，再进行下一个字节数据的收发，直到数据收发完成。

通信过程中，每个微控制器连接的4*4矩阵键盘根据需要都设定好了相关的输入和控制功能。上电后，MCU1首先通过设定键和数字键，设定一个时间并开始运行，打开发送键开始发送数据，然后在MCU2或MCU3接收端通过键盘左右移动键选定MCU1，并打开数据接收，这时就能接收到发送过来的时间值，经过比对，没有时间延迟。经过同样实验，MCU1和MCU3接收到MCU2发送的电压值和温度值，由于传输距离较短，没有产生明显误差；MCU1和MCU2接收到MCU3发送的马达转动信息也都正常有效。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims

1.一种基于瑞萨MCU的交互通信系统，其特征在于，包括多个瑞萨微控制器，所述多个瑞萨微控制器间通过串口控制线连接，瑞萨微控制器间通过设定的通信协议进行两两通信。

2.根据权利要求1所述的基于瑞萨MCU的交互通信系统，其特征在于，所述多个瑞萨微控制器连接外围功能模块。

3.根据权利要求2所述的基于瑞萨MCU的交互通信系统，其特征在于，所述瑞萨微控制器为3个，包括第一瑞萨微控制器、第二瑞萨微控制器和第三瑞萨微控制器，所述第一瑞萨微控制器连接按键模块和显示模块，所述第二瑞萨微控制器连接按键模块传感器模块和显示模块，所述第三瑞萨微控制器连接步进马达、按键模块和显示模块。