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RS485总线多主方式对等传输数据

RS485总线多主方式对等传输数据
RS485总线多主方式对等传输数据

RS485总线多主方式对等传输数据

摘要:利用以太网的冲突检测方式在RS485总线上连接的多个设备之间采用多主方式对

等传输数据,并给出了这种方法的硬件设计方案和软件流程。

关键词:RS485总线对等网冲突检测

目前以RS485总线为基础组建的各类网络中,多采用主从式通信。但在一些组网中,采用对等式的通信方式更符合设计要求,效率更高。例如在一套由人机接口、红外控制模块(用于遥控家电)、三表集抄模块、安防模块和家居网关服务终端(与互联网及电话相联)等组成的智能家居服务系统中,该家居系统内部采用什么样的数据传输方式,怎样可靠和高效地传输数据,对整个家居系统的正常运转至关重要。因为总线上发起通信的数据有外界的遥控指令、人机接口处传来的控制和查询指令以及一些模块主动上传的指令(如报警),这些指令大多数是随机的,若采用主从式难以符合要求,而采用多主方式的对等网可以符合数据传输的要求,使数据及时发送。同时由于各个设备是对等的关系,实行分布式控制,所以一个模块损坏,不会影响其他模块工作,因此不存在主站损坏导致整个通信线路瘫痪的问题,从而使通信的可靠性大大增加。

1多主式对等网数据传输方案的选择

在采用多主方式后,挂接在总线上的各设备之间是对等的关系,各节点在发送数据时存在总线竞争问题,需要考虑设备之间的优先发送数据问题以及传送效率问题。要解决总线竞争问题,可以考虑用以太网的冲突检测方案或令牌总线方案。在以太网的冲突检测方案中,当总线上有不同节点同时发送数据时,会由于信号叠加而造成信号紊乱,即信号的冲突。要避免这种情况,节点在发送数据前要侦听一下总线是否忙,不忙时才发送,以减少冲突。当发生冲突时,可以用二进制指数退避算法来解决冲突。令牌总线方案是通过令牌的传送来控制每个节点发送的时间,从而解决总线的竞争。它虽然不存在冲突问题,但要不断地传送令牌,某一节点要发送数据,必须等到获得令牌才能发送,这会延误重要数据的发送,并加大数据量和等待时间。在轻载荷时效率低,而且其协议比冲突检测方案复杂,初始化时间长。综合考虑,以太网的冲突检测方案在轻载荷时效率高,且协议较令牌总线方案简单。考虑到智能家居项目中总线上负荷不大,冲突量少,因此采用以太网的冲突检测方式来实现多主方式数据传输。

2多主式数据传输的硬件设计

2.1器件的选择

系统的主控单片机采用AT89C52。AT89C52能够与51系列单片机兼容,具有8KB Flash程序存储器、256B数据存储器,以及串口中断和定时器。这些完全能够满足系统对中断、数据存储器和程序存储器容量的需求。RS485收发器可考虑用SN75LBC184,该芯片具有很好的抗干扰性能,可靠性高。

2.2设计原理

硬件原理图如图1所示。单片机AT89C52的串口数据线与SN75LBC184的收发端口相连。SN75LBC184的使能端由单片机I/O口控制,通过RS485收发器进行单片机信号与RS485信号的转换。利用AT89C52有一个全双工串口通信端口的特性,在发送1个字节后,紧接着从总线收一次数据,并比较2个数据是否相同。若相同,则认为没有产生冲突;否则认为产生了冲突,去执行相应的冲突处理。此时RS485收发器要收发同时使能,可让收(/RE)一直使能,发使能(DE)用一个单片机I/O口(P11)控制。为了减小RS485总线上的盲区状态,加强通信的可靠性,在RS485总线的出口处加3个保护电阻,分别是上拉电阻750Ω、接地电阻750Ω和2条信号线之间的电阻130Ω。

3多主式数据传输的软件设计

下面将介绍采用RS485总线组建对等网,利用冲突检测方式传送数据的原理及软件流程。该总线传输速率为38.4kbps,采用多主发送方式。

3.1发送流程

由于采用类似以太网的冲突检测方式来发送数据,因此为了减少冲突,数据在发送之前应先进行总线侦听,即确定总线是否有数据正在发送。若有,则等待到线路空闲;否则可发送,这样可以减少冲突发生的概率。按传输速率为38.4kbps计算,每位的发送时间为26μs,以每个字节为10位计(起始位和结束位各1位,数据位8位),则发送每个字节需260μs。发送1帧32字节数据最少需8320μs。在总线侦听时,若500μs没有接收中断,则认为总线空闲,可以发送数据,等待时间很短,在数据量小时效率高。当某些数据帧要求有回应时,要发送回应帧,若回应帧满足以下条件:

(1)发送1个字节要260μs,1帧最大32字节数据至少要8320μs,取10ms。

(2)对方接收到的时间取10ms。

(3)程序处理时间取10ms。

(4)对方发送时间按10次冲突算,则(210-1)×3×500=1534500,取1.54s。

(5)接收回应帧时间10ms。

则等待时间T=10+10+1534+10=1564ms,可取1.6s。

若要求回应帧的数据等待一段时间后还没收到回应帧,则重发数据,这样可减少误码率。若多次无法通信,则各装置要置出错信息,作相应处理或向外界报警。具体发送流程如图2所示。当有数据要发送时,先判断线路是否忙,若不忙,则可以发送数据。在发送途中检测是否有冲突,若在发送中发现有数据冲突,则进行冲突处理,算出退避时间,等待退避时间后重传数据,最多10次;若无冲突,则发送完成,在设定的时间内等待回应帧,若在规定时间内没收到回应帧,则置相应标志选择重传本帧数据或放弃;若收到回应帧,则本次通信成功。

3.2接收流程

串口通信采用异步传送方式。字符是按帧格式进行传送的,每帧数据中起始位和结束位各占1位(用于建立发送与接收之间的同步),数据位8位,无校验位。接收流程图如图3所示。在串口收到数据后,按格式去判别所接收的数据是否正确,即先找到起始符,然后判断是否为发给自己的数据,并按自定义协议的数据要求和范围逐个进行检验。若为有效数据则放入接

收缓冲区,置接收标志,让应用层处理,有需要回应的,应用层处理完后发送相应的回应帧。对接收到的数据进行处理时,先看是否符合通信格式,CRC校验是否通过,然后才译码。若其中一个数据不合要求,就清缓冲区,认为数据无效,有些数据需返回错误信息。在通信中可能有一些异常状态,如接收数据出错或1帧数据没有收完。在此情况下,若数据之间的间隔超过最大等待时间,则需把接收数据缓冲区清空,认为数据无效。

3.3冲突检测流程

若2个设备同时在空闲的电缆上发送数据,就会发生数据冲突,此时系统要能检测出总线上的冲突。在发送时把数据赋给一个变量,进入发送中断后等待接收中断标志(若超时也认为发生了冲突),然后从串口取数,与变量中的数比较即可判断有无冲突。冲突检测流程图如图4所示。进入串口中断后,如果是发送中断,则清TI(发送中断)标志,等待RI(接收中断)标志。若超过设定时间(500ms)没收到RI标志为1的信号,则认为发生了冲突。在接收到RI标志后,把串口缓冲区的数据与发送前存的数据比较,若二者相同,则不存在冲突;若不同,则认为发生了冲突。

3.4冲突处理流程

在发送数据中,若检测到一次收发数据不同,就认为总线上有数据冲突,要进行冲突处理。冲突处理流程图如图5所示。发送过程中,当检测到总线上有数据冲突,则所有设备停止发送,计算出等待的时间,退出串口中断,在等待一段退避时间后,重新发送。等待时间的计算采用改进的二进制指数退避算法。

在二进制指数退避算法中退避时延T=(2i-1)×基本时间间隔×优先系数。

其中i为冲突次数,最大取10,基本时间间隔定为500μs。优先系数是考虑让一些重要数据在发生冲突后可以优先发出,各站中越重要的数据优先系数越低,这是对以太网二进制指数退避算法的改进。优先系数根据系统需求确定。根据总线上各设备的情况,以智能家居系统为例,可考虑把通信信息优先级分为3级。如安防报警信息优先级别最高,优先系数最小,可设为1,其他设备的优先系数可根据情况设为2或3。当发生一次冲突时,安防优先系数为1,基本时间间隔取500μs。当等待500μs后,若总线空闲,则可重新发送,即只等待1ms。计算后的计数值在单片机的定时器中计数,计时时间到,则再次总线侦听,发送数据。

4结束语

该方案已经在一套智能家居系统中得到实现,同时也可作为其他项目的通信参考方案。该方案不仅可在RS485总线上使用,经一定的修改之后还可以用于电力载波等方式,因此具有很好的兼容性。

RS485总线原理和维护

RS485总线原理及维护 一.RS-485标准回顾 RS-485标准最初由电子工业协会(EIA)于1983年制订并发布,后由TIA-通讯工业协会修订后命名为TIA/EIA-485-A,不过工程师还是习惯地称之为RS-485。RS-485由RS-422发展而来,后者是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点,RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mbps,传输距离延长到4000英尺(速率低于100kbps时),并允许在一条平衡线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,为扩展应用范围,随后又为其增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,这就是后来的EIA RS-485标准。 RS-485是一个电气接口规范,它只规定了平衡驱动器和接收器的电特性,而没有规定接插件、传输电缆和通信协议。RS-485标准定义了一个基于单对平衡线的多点、双向(半双工)通信链路,是一种极为经济、并具有相当高噪声抑制、传输速率、传输距离和宽共模范围的通信平台。RS-485接口的主要特点如下: ?平衡传输; ?多点通信; ?驱动器输出电压(带载):≥|1.5V|;

?接收器输入门限:±200mV; ?-7V至+12V总线共模范围; ?最大输入电流:1.0mA/-0.8mA(12Vin/-7Vin); ?最大总线负载:32个单位负载(UL); ?最大传输速率:10Mbps; ?最大电缆长度:4000英尺。实际上可达 3000米。 ?RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设 备网络。 因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。二.网络配置 RS-485支持半双工或全双工模式,网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持环形或星形网络。最好采用一条总线将各个节点串接起来,从总线到每个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。图1所示为实际应用中常见的一些错误连接方式(a,c,e)和正确的连接方式(b,d,f)。a,c,e三种不恰当的网络连接尽管在某些情况下(短距离、低速率)仍然

一种基于RS485总线的远程数据通信系统

一种基于!"#$%总线的远程数据通信系统& 潘浩’李洪彪(张朝晖) ’*石油大学信控学院东营(+,-.’/(*胜利油田胜大集团东营(+,---/ )*北京科技大学信息学院北京’---0)/ 摘要介绍了单片机和微机通过1230+总线进行远程通信的软硬件设计方法4并结合实例给出了系统的几种特殊应用5 关键词串行通讯1230+总线单片机动态数据交换 6789:;<=>!8?=@8A=??B<:C D@:=<"E9@8?9F:D!"#$%G B9 H I J K I L’M N K L J O P N I L Q R I J OQ R I L R S N T*U V W X X Y X Z[\Z X]^_‘a X\_\bc X\‘]X Y d\e a\f f]a\e4g\a h f]i a‘jX Zk f‘]X Y f l^4m X\e j a\e n o p q r T4c W a\_/ 6s9@t D C@u R v w I w v x N y z L{S y L JI|v y N O JL z{L}}S J N{I~N L J y P v~!v v J"L{I"}v~v x I J|x v}L~v{L}w S~v x P I y v|L J 1230+P S y#2L}v y{R v}v y4y S{RI v J v x O$y I%N J O4"L J O v x|N y~I J{v I J|&&’I x v w x v y v J~v|# (8E)=t*92v x N I"{L}}S J N{I~N L J1230+P S y2N J O"v+{R N ww x L{v y y L x&&’*&$J I}N{|I~I v,{R I J O v/ -引言 自动化仪表的数字化.分散化.网络化4即现场总线4是其重要的发展方向之一5它克服了&/2系统的控制和采集相对集中.系统封闭的缺点5它将现场的智能模块赋予强大的采集和控制功能4把各模块和远程监控微机通过双绞线作总线4按照开放的.规模的通信协议连成网络4从而使控制更灵活4危险更分散5其通讯协议主要有00.M L J1L x2y.H x L z N P S y./34等几种4但它们都较为复杂4需要专门的硬件支持5针对目前仪表过渡阶段而言41230+总线通讯方式更为简洁灵活5由于其传输速率高4误码率低4距离远*不加中继器时有效传输距离可达’(--}/4硬件接口简单4软件易实现4性价比较高等优点使得基于1230+协议的系统更适合于现场4特别是中小型数据采集和控制系统的应用5本文将给出一种基于该总线的数据采集和控制系统的软硬件设计方法及诸如节电.中长距离通信.和&&’接口等的应用5 5单片机与微机远程通信的实现 5#-实现!"#$%总线通信的一般应用 如图’4由于全双工方式需要(对双绞线4为节约成本和简化控制4这里采用半双工两线制方式5系统首先将单片机的信号和串行电平接口芯片如*63730)4 ,+’,.等/相连4进行u u M81230+电平互转4作为一个节点连接到由双绞线组成的1230+总线网络上4再在 远程微机端用电平转换模块*如3|I}3+(-等/进行 1230+812()(电平互转后和计算机串口相连5每个节点都有自己的独立的地址5通过远程微机端发送带有地址码的命令码4由各个节点对命令进行监听4和命令码中的地址相匹配的节点将在规定的时间内完成规定的读写操作4并返回相关信息 5 &本文得到石油大学博士基金资助5万方数据

RS485总线在智能抄表系统中的应用

RS485总线在智能抄表系统中的应用 引言 智能抄表系统由主站通过传输媒体将多个用户仪表的数据集中抄读的系统。它是用现代化的通讯手段去抄读这些仪表的数据,而不用到现场。智能抄表系统一般是集中抄表系统与数据远程通讯的组合。网络远程集中抄表是工业和民用中新兴的一项实用技术,结合了计算机、网络、信和工业自动化等现代化技术,并随着技术的不断发展而出现许多不同的实现手段。本文详细介绍了RS485总线在这种智能抄表系统中的应用。 一智能抄表系统硬件设计 1.1 RS485通讯网络设计 RS485总线是工业应用中非常成熟的技术,是现代通讯技术的工业标准之一,采用RS485总线设计网络也是基于这些原因。RS485总线用于多站互连十分方便,用一对双绞线即可实现,由于采用平衡发送和差分接收,即在发送端,驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出;在接收端,接收器将差分信号变成TTL电平,因此具有抗共模干扰的能力。根据RS-485标准,传送数据速率达100kbit/s时通讯距离可达1200m。 本文中RS485总线包括数据采集器和数据集中器两个独立的子系统。在这种主从式的一点对多点的连接中,数据集中器是主机(即所谓的上位机),数据采集器为从机(即下位机)。网络结构图如图1所示。 网络拓扑结构为总线型。网络中只能有一个主设备(Master),从设备从不进行主动通讯。数据集中器作为主设备,主动开始一个通讯过程,即发送指令和数据。而数据采集器作为从设备监听总线,随时准备响应总线指令,回应数据集中器。 图1 基于RS485总线网络的集中器与采集器结构图 1.2 数据集中器通讯设计 数据集中器硬件原理框图见图2,主要由以下几部分组成:单片机系统、调制解调器、与计算机间的通讯接口电路、摘机电路、隔离驱动电路、与数据采集器间的通讯接口电路、LED显示单元、收发控制电路。数据集中器设有小键盘输入和LED显示模块,在系统中有承上启下的作用,即可作为上位机与数据采集器进行通讯(主动模式),也可作为下位机与管理计算机进行通讯(被动模式)。工作模式如下: 1、主动模式:在没有上层管理计算机联机控制下,数据集中器作为主控设备,可通过小键盘设置下位机从节点(数据采集器,下同)地址进行主动通讯,然后通过LED显示模块循环显示接收到的该下位机从节点发送来的组数据。 2、被动模式:在有上层管理计算机的联机控制下,数据集中器成为一个通讯中转站,一方面与上层计算机通讯,一方面与RS48网内从节点通讯。通过这种方式,计算机的指令和数据可传达到RS48}网内的任何节点,网内的任何节点的数据也可回送到计算机。

rs485知识总结

一.一根RS485线可以手拉手接多少设备 有专门做串口嵌入式设备开发的说RS485总线只能挂接32个节点,这是由它自身的驱动能力决定的。而到网上搜索发现有人说可以支持128个,也有说能支持256个,甚至400个......莫衷一是。 485通讯中一个串口可以控制多少个设备的问题是与该485网络中的电气特性和协议特性所决定的。所谓电气特性就是指的是要保证485网络中的特征阻抗在允许的范围内,应该是120欧姆左右,连接的设备越多,特征阻抗越小,所以一般在485网络中一般都要加120欧姆的终端电阻。同时还要保证信号的衰减在可接受范围内。如MIXIM489,你就知道他能分辨的电压是什么了。所以就有了长距离传输加中继的情况了。所谓协议特性是指在485网络中传输的协议支持的寻址范围。 设备数和接口驱动芯片有关: 支持32个设备的芯片 SN75176,MAX490,MAX485,SN75179,SN75180,MAX488等 支持64个的芯片 SN75184 128 MAX487 256 MAX1482,MAX3080等。 RS-485的”节点数”主要是依”接收器输入阻抗”而定;根据规定,标准RS-485接口的输入阻抗为≥12kΩ,相应的标准驱动节点数为32个。为适应更多节点的通信场合,有些芯片的输入阻抗设计成1/2负载(≥24kΩ)、1/4负载(≥48kΩ)甚至1/8负载(≥96kΩ),相应的节点数可增加到64个、128个和256个。以泓格的I/O模块为例,每个485网络最多的节点为256个,加中继I-7510后,每个485网只要工作在不同的波特率:1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200之下,就可以允许相同的地址号。所以中继模块不但可以使通讯距离增加,还可以增加节点数。485网络中节点数最大为:256*8=2048个。 一条RS485总线能并联多少台设备要看什么芯片,并和所用电缆的品质相关,节点越多、传输距离越远、电磁环境越恶劣,所选的电缆要求就越高。 二.关于485总线的几个概念纠错: 1、485总线的通讯距离可以达到1200米。 根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。其条件是通讯线材优质达标,波特率≤9600,只负载一台 485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离远远达不到1200米。如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换

解析基于RS485总线的远程测控系统

解析基于RS485总线的远程测控系统 rs-485/' target='_blank'>RS-485总线型远程测控系统已得到广泛应用,这主要因为rs-485/' target='_blank'>RS-485总线具有传输距离远等特点。在传输速率为9600bit/s 时传输距离可达1.2km以上,最高传输速率可达10Mbit/s,且只用普通双绞线即可,同一对双绞线上可以挂接多至256个以上的终端。有许多工业测控模块都是采用RS-485总线型的,比如Adam、Nudan等,但价格较高。本文介绍的RS-485远程测控系统结合传统的分布式测控系统的特点、利用了RS-485总线的特点,而且巧妙地应用了AT89C2051单片机和CD4067多路开关,因而成本低,功能灵活,使用简单。 1、系统设计方案本系统由一台PC作为主机,多至255台AT89C2051单片机作为从机。主机的RS-232串行口经过外插式的RS-232/RS-485转换器变成RS-485的数字信号总线。PC与单片机之间通过RS-485数字信号总线进行串行通信。 单片机的串行口通过MAX485芯片转换成RS-485规程。单片机的P1.0~P1.3用于作为两片 CD4067(16选1多路开关)的地址选择信号。两片CD4067共同构成一个双16选1多路开关。PC首先发出所要选中的单片机编号m(0~254),然后发送该单片机控制的通道的序号n(0~15),这时第m个单片机的第n个通道选中,其信号与本系统的模拟信号总线相通,并传送到PC并行口(即打印口)上挂接的微型数据采集器上。微型数据采集器对模拟信号进行A/D转换后送入计算机进行记录和显示。如果被选中的通道的模拟信号是电流信号而不是电压信号,则需要在模拟信号总线之间并接一只电阻,以便将电流信号转换成电压信号。为了能有效地传送比较微弱的模拟信号,比如热电偶的热电势信号,系统的模拟信号总线必须使用屏蔽电缆。微型数据采集器应选用带多量程选择和程控放大的型号,以适应各种传感器输出信号的要求。本系统也可以用来远程控制继电器和电机等,此时利用微型数据采集器的D/A转换功能。比如第m个单片机的第n个通道接的是一个固态继电器,首先PC通过串行口发出地址信号选中该通道,然后PC通过微型数据采集器

rs485总线通讯协议

竭诚为您提供优质文档/双击可除 rs485总线通讯协议 篇一:Rs485通讯协议说明 摘要:阐述了Rs-485总线规范,描述了影响Rs-485总线通信速率和通信可靠性的三个因素,同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关系。 关键词:Rs-485现场总线信号衰减信号反射 当前自动控制系统中常用的网络,如现场总线can、profibus、inteRbus-s以及aRcnet的物理层都是基于 Rs-485的总线进行总结和研究。 一、eiaRs-485标准 在自动化领域,随着分布式控制系统的发展,迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在Rs-422标准的基础上,eia研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的Rs-485总线标准。 Rs-485标准采有用平衡式发送,差分式接收的数据收发器来驱动总线,具体规格要求: 接收器的输入电阻Rin≥12kΩ 驱动器能输出±7V的共模电压

输入端的电容≤50pF 在节点数为32个,配置了120Ω的终端电阻的情况下,驱动器至少还能输出电压1.5V(终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关) 接收器的输入灵敏度为200mV(即(V+)-(V-)≥0.2V,表示信号“0”;(V+)-(V-)≤-0.2V,表示信号“1”)因为Rs-485的远距离、多节点(32个)以及传输线成本低的特性,使得eiaRs-485成为工业应用中数据传输的首选标准。 二、影响Rs-485总线通讯速度和通信可靠性的三个因素 1、在通信电缆中的信号反射 在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射,如图1所示。这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻,如图2所示。

RS485总线接口引脚定义及说明

RS485总线标准是工业中(考勤,监控,数据采集系统)使用非常广泛的双向、平衡传输标准接口,支持多点连接,允许创建多达32个节点的网络;最大传输距离1200m,支持1200 m时为100kb/s的高速度传输,抗干扰能力很强,布线仅有两根线很简单。 RS485通信网络接口是一种总线式的结构,上位机(以个人电脑为例)和下位机(以51系列单片机为例)都挂在通信总线上,RS485物理层的通信协议由RS485标准和51单片机的多机通讯方式。由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的,所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式,二线制可实现真正的多点双向通信。 下面介绍以下rs485通讯接口定义的标准 1.英式标识为TDA(-) 、TDB(+) 、RDA(-) 、RDB(+) 、GND 2.美式标识为Y 、Z 、A 、B 、GND 3.中式标识为TXD(+)/A 、TXD(-)/B 、RXD(-) 、RXD(+)、GND rs485两线一般定义为: "A, B"或"Date+,Date-" 即常说的:”485+,485-” rs485四线一般定义为: "Y,Z,A, B," 一般rs485协议的接头没有固定的标准,可能根据厂家的不同引脚顺序和管脚功能可能不尽相同,但是官方一般都会提供产品说明书,用户可以查阅相关 rs485管脚图定义或者引脚图 上图中rs232转rs485电路中hin232(max232可以起到同样的作用但是要贵一点)起到转

换pc端rs232接口电平的作用,然后把信号由max485这个芯片转换成485电平由AB两根线输出,如果接上双绞线信号rs485总线接口的信号的通信距离至少是1千米远。

485总线报警主机系统布线要求和注意事项

1、485总线报警主机应采用什么样的线材?一条485总线最多可以接多少台设备? 注意事项: 1)普通的网线没有屏蔽层,不能防止共模干扰。 2)网线只有0.2mm2,线径太小,会导致传输距离降低和减少可接的设备数目。 3)网络线材为单股的铜线,相比多芯线而言较容易断裂。 2、防盗报警主机为什么要接地? 因为485收发器只有在规定共模电压-7V至+12V之间时,才能正常工作。如果超出这个范围就会影响通讯,严重时会直接造成通讯接口的损坏。共模干扰会增大上述共模电压。为消除这种干扰,最有效的方式就是将485通讯线的屏蔽层用作地线,将机具、电脑等网络中的设备地连接在一起,并由一点可靠的接入大地。 3、电控锁和控制器、读卡器可以用同一个电源供电吗? 答:不能。在电控锁不动作的情况下,SKPS的纹波电压只有40-50mV,一旦动作,即在电控锁在开门或者关门时,纹波电压会升到100mv——300mv,该纹波会通过地线进入到控制器和读卡器,导致通讯芯片和CPU发热,造成通讯不稳定,严重时还会烧坏芯片。而且电控锁在上电和断电的瞬间,电控锁里面的线圈,会充放电产生一个高达850mA的脉冲,如果电控锁的两端没有并联二极管的话,该波纹信号也会传入控制器和读卡器中。推荐一个控制器和它下面挂接的所有读卡器共用一个SKPS电源;该控制器下面每个电控锁各使用一个单独的SKPS电源。 4、485通讯线应该如何走线? 通讯线应尽量远离高压电线,不要和电源线并行,更不能困扎在一起。 5、为什么485总线线材必须要采用手拉手的布线方式,而不能采用星形结构的布线方式? 因为星形结构的布线方式会产生反射信号,从而会影响到485通信。总线到每个终端设备的分支长度应尽量短,一般最好不要超过5米。分支线如果没有接终端设备,也会有反射信号,对通讯产生较强的干扰,应该将其去掉。在门禁系统中,有两个地方应用到485总线:一是计算机到下面挂接的控制器,二是控制器到下面挂接的485读卡器。 6、在485总线上设备到设备之间可以有接点吗? 在同一个网络系统中,使用同一种电缆,尽量减少线路中的接点。接点处确保焊接良好,包扎紧密,避免松动和氧化。保证一条单一的、连续的信号通道作为总线。 7、什么叫共模干扰和差模干扰?如何消除485通讯线上的干扰? 485通讯线由两根双绞的线组成,它是通过两根通信线之间的电压差方式来传递信号,因此称之为差分电压传输。差模干扰在两根信号线之间传输,属于对称性干扰。消除差模干

基于RS_485总线主从通信协议及其实现

云南大学学报(自然科学版),2007,29(S2):259~262CN53-1045/N ISSN0258-7971 Journal of Yunnan U niversity Ξ 基于RS-485总线主从通信协议及其实现 彭 娜,黎 英,林庆超,张英华 (云南大学信息学院,云南昆明 650091) 摘要:RS-485总线是工业现场控制系统常用的组网方法.本文中详细讨论了一种基于RS-485总线通信协议的设计,具有可靠、灵活,相比其它的主从通信协议设计可以实现即插即用功能. 关键词:RS-485;主从通信协议;协议数据单元 中图分类号:TP366 文献标识码:A 文章编号:0258-7971(2007)S2-0259-04 计算机技术、自动化技术和通信技术是现代信息科学技术的重要组成部分,是现代科学技术中的核心先导技术.计算机控制是计算机技术与自动控制理论及自动化技术紧密结合并应用于实际的结果.20世纪90年代高性能计算机、网络技术及多媒体技术的发展,使计算机应用向网络化、综合化、集成化、智能化发展,使自动控制技术更广泛地应用于工业、交通、服务等各行各业,而且控制的形式也越来越复杂.许多单机控制系统已逐渐向多机联网的方向发展,如:数据采集、消防、门禁、消费等控制系统,这就需要将各单机控制系统进行组网以进行相互通信,从简单的集中式控制逐渐向复杂的分布式、多控制端形式发展,出现了以网络通信技术为基础的新的控制形式.串行通信作为一种简单、廉价的通信方式在控制工程中广泛应用,其中RS -485总线型多CPU网络控制系统得到了推广与发展[1]. 1 硬件设计 RS-485通信协议是工业控制中使用最为广泛的双向、平衡传输线标准,它支持多点联接,允许创建多达32个接点的网络,并可以在网络中增加另外32个模块;由于RS-485标准支持半双功通信,只需2根线就可以进行数据的发送和接收,同时具有抑制共模干扰的能力.在由单片机构成的多机串行通信系统中,采用主从式结构:子机不主动发送命令或数据,一切都由主机控制.并且在一个多机通信系统中,只有1台单片机作为主机,各台子机之间不能相互通讯,即使有信息交换也必须通过主机转发[2],RS-485构成的多机通信原理框图如图1. 2 通信协议设计 协议数据单元分为2种格式:通用帧格式(表1);特殊帧格式(表2) 表1 通用帧格式 T ab11 G eneral frame format 地址功能数据长度数据CRC 1B1B1B1-16B2B 表2 特殊帧格式 T ab12 S pecial frame format 地址功能结束符 1B1B0X00 其中第1种格式为通用帧,第2种数据帧当主机检测与之连接从机的地址或者报接收数据出错时才用的格式. 主从式通信方式,即主控制器采用循环查询的方式于各子控制器通信,子控制器相互间不直接通信,而是通过主控制器间接地相互通信. Ξ收稿日期:2007-09-20 作者简介:彭 娜(1983- ),女,云南人,硕士生,主要从事低压电力载波通信协议方面的研究. 通讯作者:黎 英(1963- ),男,云南人,教授,博士,主要从事嵌入式系统研究.

rs485总线标准

RS485总线常识 1、RS485总线基本特性 根据RS485工业总线标准,RS485工业总线为特性阻抗120Ω的半双工通讯总线,其最大负载能力为32个有效负载(包括主控设备与被控设置)。 2、RS485总线传输距离 当使用0.56mm(24AWG)双绞线作为通讯电缆时,根据波特率的不同,最大传输距离理论值如下表: 波特率最大距离 2400BPS 1800m 4800BPS 1200m 9600BPS 800m 当使用较细的通讯电缆,或者在电磁干扰较强的环境使用本产品,或者总线上连接有较多的设备时,最大传输距离相应缩短;反之,最大距离加长。 3、连接方式与终端电阻 1)RS485工业总线标准要求各设备之间采用菊花链式连接方式,两头必须接有120Ω终端电阻(如图一所示),简化连接可采用图二 的接线方式,但“D”段距离不能超过7米。 图一 图二 2)球机终端120Ω匹配电阻的连接方式 球机终端120Ω匹配电阻可通过在球机底盘上的拨码开关拨码来连接,如图三所示。球机出厂时,120Ω匹配电阻默认为未接入,可通过把拨码开关的第10位拨到ON,把120Ω匹配电阻接入线路。反之,如果不接入120Ω匹配电阻,则把第10位拨到OFF即可。 图三 4、实际应用中的问题 实际施工使用中用户常采用星形连接方式,此时终端电阻必须连接在线路距离最远的两个设备上(如图四,1#与15#设备),但是由于该连接方式不符合RS485工业标准的使用要求,因此在各设备线路距离较远时,容易产生信号反射、抗干扰能力下降等问题,导致控制信号的可靠性下降。此时,出现的现象为球机完全不受控,或自行运转无法停止等。

图四 对于这种情况,建议采用增加一个RS485分配器。该产品可以有效地将星形连接转换为符合RS485工业标准所规定的连接方式,从而避免产生问题,提高通信可靠性,如图五所示。 图五 5、RS485总线常见故障解决 故障现象 可能原因 解决方法 球机能自检但不能控制 1、主机、球机地址、波特率不相符; 1、更改主机或球机地址、波特率,使之一致 2、RS485总线+、-极性接反; 2、调换RS485+、-接线极性; 3、接线松脱; 3、紧固接线; 4、RS485线中间断; 4、更换RS485线。 球机能控制但不顺畅 1、RS485线接触不良; 1、重新接好RS485线; 2、一根RS485线断; 2、更换RS485线; 3、主机、球机距离太远; 3、加装终端匹配电阻; 4、球机并接太多。 4、加装RS485分配器。 图例:1、2、3 为错误连接方式。 4、5、6连接方式正确。

基于RS485总线的数据采集处理系统

基于RS 485总线的数据采集处理系统 李新超,李继凯 (茂名学院 广东茂名 525000) 摘 要:为了解决多通道数据的远程采集和处理问题,介绍基于RS 485总线的串行通信数据采集处理系统的方案设计。给出RS 485通信接口的具体硬件电路,应用VC ++6.0编写PC 机软件,完成了PC 机与数据采集模块的串行通信及数据处理的软件系统设计,实现了对多通道现场数据的实时采集和处理,系统具有较强的实用性和扩展性。 关键词:RS 485总线;数据采集;串口通信;VC ++ 中图分类号:TN919 文献标识码:B 文章编号:10042373X (2007)122124203 The Data Acquisition and Processing System B ased on RS 485Bus L I Xinchao ,L I Jikai (Maoming University ,Maoming ,525000,China ) Abstract :To meet the remote multi 2channel data acquisition and processing.In this paper a serial communication data ac 2 quisition and processing system based on RS 485are designed.The hardware design of RS 485bus is presented.The system software design of serial communication between PC and multi 2channel data Acquisition modules and processing module by u 2sing VC ++6.0are described.The multi 2channel real 2time data acquisition and processing is realized.The system proves practi 2cability and expansibility. K eywords :RS 485bus ;data acquisition ;serial communication ;VC ++ 收稿日期:2006212216 基金项目:茂名学院青年科研基金项目(203259) 单片机具有集成度高、控制功能强、系统结构简单、价格优廉等优点。但是他的存储器容量太小,无法存储大量的采集数据;速度较慢,无法完成复杂数据处理、分析。将二者结合起来,单片机对输入的信号进行采集,然后向PC 机系统发送数据,PC 机系统对采集的数据进行处理,系统的功能将非常强大。二者的通信在速度要求不高的情况下常采用串行通信。串行通信具有实现简单、使用灵活方便、数据传输可靠等优点,因而在工业监控、数据采集和实时监控系统中得到广泛应用。目前,有多种接口标准可用于串行通信,包括RS 232,RS 422和RS 485等。RS 232是最早的串行接口标准,在短距离、较低波特率串行通信中得到了广泛应用。其后发展起来的RS 422,RS 485是平衡传送的电气标准,比起RS 232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的提高。RS 485硬件设计简单、控制方便、成本低廉,支持远距离多机通信。在实际应用如小区智能管理,楼宇监控等场合通常需要多个测控点才能有效完成测控任务,传输距离通常较远,RS 232总线无法满足设计要求,所以采用RS 485总线进行设计。1 系统总体设计 为满足对多通道数据采集和处理、控制的开发设计,系统采用1台PC 机和多个单片机采集终端构成集总式系统。由单片机P89L PC935构成采集控制终端即下位机, 采用RS 485总线与PC 机进行串口通信数据传输。系统中所有下位机挂接于同一条数据通信总线,总线为各现场单元共享,为避免总线通信的竞争与冲突,系统网络通信采用主从通信控制方法,即系统中每个下位机被赋予惟一的本机地址,采用上位机轮询,下位机应答的通信方式。用VC ++编写PC 机系统软件控制整个系统工作,利用VC 的MSComm 控件编写程序实现与下位机串口通信,编写程序实现对所得数据进行处理,如可以动态显示采集数据的曲线图形,并用ADO 数据库实现了采集数据的保存和查询。图1 是采集处理系统的总体框图。 图1 系统总体结构框图 2 系统的设计与实现2.1 RS 485通信接口 PC 机只有RS 232接口,所以要设计电路将RS 232 4 21总线与网络李新超等:基于RS 485总线的数据采集处理系统

RS485总线应用与选型指南

RS485总线应用与选型指南 一、RS485总线介绍 RS485总线是一种常见的串行总线标准,采用平衡发送与差分接收的方式,因此具有抑制共模干扰的能力。在一些要求通信距离为几十米到上千米的时候,RS485总线是一种应用最为广泛的总线。而且在多节点的工作系统中也有着广泛的应用。 二、RS485总线典型电路介绍 RS485电路总体上可以分为隔离型与非隔离型。隔离型比非隔离型在抗干扰、系统稳定性等方面都有更出色的表现,但有一些场合也可以用非隔离型。 我们就先讲一下非隔离型的典型电路,非隔离型的电路非常简单,只需一个RS485芯片直接与MCU 的串行通讯口和一个I/O控制口连接就可以。如图1所示: 图1、典型485通信电路图(非隔离型) 当然,上图并不是完整的485通信电路图,我们还需要在A线上加一个4.7K的上拉偏置电阻;在B线上加一个4.7K的下拉偏置电阻。中间的R16是匹配电阻,一般是120Ω,当然这个具体要看你传输用的线缆。(匹配电阻:485整个通讯系统中,为了系统的传输稳定性,我们一般会在第一个节点和最后一个节点加匹配电阻。所以我们一般在设计的时候,会在每个节点都设置一个可跳线的120Ω电阻,至于用还是不用,由现场人员来设定。当然,具体怎么区分第一个节点还是最后一个节点,还得有待现场的专家们来解答呵。)TVS我们一般选用6.8V的,这个我们会在后面进一步的讲解。 RS-485标准定义信号阈值的上下限为±200mV。即当A-B>200mV时,总线状态应表示为“1”;当A-B<-200mV时,总线状态应表示为“0”。但当A-B在±200mV之间时,则总线状态为不确定,所以我们会在A、B线上面设上、下拉电阻,以尽量避免这种不确定状态。

球型摄像机机RS485总线接线常识

球型摄像机机RS485总线接线常识 时间:2010-07-27发布出处:海康威视 1、RS485总线基本特性 根据RS485工业总线标准,RS485工业总线为特性阻抗120Ω的半双工通讯总线,其最大负载能力为32个有效负载(包括主控设备与被控设置)。 2、RS485总线传输距离 当使用0.56mm(24AWG)双绞线作为通讯电缆时,根据波特率的不同,最大传输距离理论值如下表: 当使用较细的通讯电缆,或者在电磁干扰较强的环境使用本产品,或者总线上连接有较多的设备时,最大传输距离相应缩短;反之,最大距离加长。 3、连接方式与终端电阻 1) RS485工业总线标准要求各设备之间采用菊花链式连接方式,两头必须接有120Ω终端电阻(如图一所示),简化连接可采用图二的接线方式,但“D”段距离不能超过7米。 图一 图二

2) 球机终端120Ω匹配电阻的连接方式 球机终端120Ω匹配电阻可通过在球机底盘上的拨码开关拨码来连接,如图三所示。球机出厂时,120Ω 匹配电阻默认为未接入,可通过把拨码开关的第10位拨到ON,把120Ω匹配电阻接入线路。反之,如 果不接入120Ω匹配电阻,则把第10位拨到OFF即可。 图三 4、实际应用中的问题 实际施工使用中用户常采用星形连接方式,此时终端电阻必须连接在线路距离最远的两个设备上(如图四,1#与15#设备),但是由于该连接方式不符合RS485工业标准的使用要求,因此在各设备线路距离较 远时,容易产生信号反射、抗干扰能力下降等问题,导致控制信号的可靠性下降。此时,出现的现象为球机完全不受控,或自行运转无法停止等。

图四 对于这种情况,建议采用增加一个RS485分配器。该产品可以有效地将星形连接转换为符合RS485工业标准所规定的连接方式,从而避免产生问题,提高通信可靠性,如图五所示。 图五 5、RS485总线常见故障解决

基于RS485总线的PC与多个单片机通信的C语言程序

思路: PC方面:可以用MSCOMM控件先发一个字符表示接收地址,后延迟1ms,(注意PC端在485通讯在字符发送过程中一定要加延迟,这是我多次测试的总结,如果是用调试助手的话,他内部代码已经加过延迟了,就不必考虑这个问题)再发控制指令,初学者建议直接用调试助手 单片机方面:首先对接收数据进行核对,如果不是本地地址,放弃,如果是本地地址,在检测命令是否正确,如果正确,做出处理后返回PC本地地址并发送命令 我举个例子教你怎么玩多站通讯,下面是我已经通过测试的一个程序 #include //选用晶振11.0592MHz #include #define DATA51 DBYTE[0x80] //80H存数据 #define AddressID 0x31 //本机地址1 sbit RS485E=P3^7; //定义485的使能脚// RS5485E=0为接收状态RS5485E=1为发送状态sbit MAX485_DIR=P3^7; main() { //****************通讯设置 SCON = 0xF0; //REN=1允许串行接受状态,串口工作模式3,SM2=1 TMOD|= 0x20; //定时器工作方式2 PCON|= 0x80; //波特率提高一倍 IP=0x10; //串口优先级高 // TH1 = 0xFD; //baud*2 /* reload value 19200、数据位8、停止位1。效验位无(11.0592) TH1 = 0xf4; //fa // //baud*2 /* 波特率4800、数据位8、停止位1。效验位无(11.0592M) TL1 = 0xf4; TR1 = 1; //开启定时器1 EA = 1; // 开总中断 ES = 1; //开串口中断 RS485E=0; // RS5485E=0为接收状态RS5485E=1为发送状态 while(1); } void counter4(void) interrupt 4 using 2 //串口中断 { while(RI==0); RI=0; if(SBUF==AddressID) { while(RI==0); RI=0; if(SBUF==0x01) //发送指令 {

RS485通讯协议说明

摘要:阐述了RS-485总线规范,描述了影响RS-485总线通信速率和通信可靠性的三个因素,同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关系。 关键词:RS-485 现场总线信号衰减信号反射 当前自动控制系统中常用的网络,如现场总线CAN、Profibus、INTERBUS-S以及ARCNet的物理层都是基于RS-485的总线进行总结和研究。 一、EIA RS-485标准 在自动化领域,随着分布式控制系统的发展,迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在RS-422标准的基础上,EIA研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的RS-485总线标准。 RS-485标准采有用平衡式发送,差分式接收的数据收发器来驱动总线,具体规格要求: 接收器的输入电阻RIN≥12kΩ 驱动器能输出±7V的共模电压 输入端的电容≤50pF 在节点数为32个,配置了120Ω的终端电阻的情况下,驱动器至少还能输出电压1.5V(终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关) 接收器的输入灵敏度为200mV(即(V+)-(V-)≥0.2V,表示信号“0”;(V+)-(V-)≤-0.2V,表示信号“1”) 因为RS-485的远距离、多节点(32个)以及传输线成本低的特性,使得EIA RS-485成为工业应用中数据传输的首选标准。 二、影响RS-485总线通讯速度和通信可靠性的三个因素 1、在通信电缆中的信号反射 在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。

阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射,如图1所示。这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻,如图2所示。 从理论上分析,在传输电缆的末端只要跨接了与电缆特性阻抗相匹配的终端电阻,就再也不会出现信号反射现象。但是,在实现应用中,由于传输电缆的特性阻抗与通讯波特率等应用环境有关,特性阻抗不可能与终端电阻完全相等,因此或多或少的信号反射还会存在。 引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射,主要表现在通讯线路处在空闲方式时,整个网络数据混乱。 信号反射对数据传输的影响,归根结底是因为反射信号触发了接收器输入端的比较器,使接收器收到了错误的信号,导致CRC校验错误或整个数据帧错误。 在信号分析,衡量反射信号强度的参数是RAF(Refection Attenuation Factor反射衰减因子)。它的计算公式如式(1)。 RAF=20lg(V ref/V inc) (1) 式中:V ref—反射信号的电压大小;V inc—在电缆与收发器或终端电阻连接点的入射信号的电压大小。 具体的测量方法如图3所示。例如,由实验测得2.5MHz的入射信号正弦波的峰-峰值为+5V,反射信号的峰-峰值为+0.297V,则该通讯电缆在2.5MHz的通讯速率时,它的反射衰减因子为: RAF=20lg(0.297/2.5)=-24.52dB

基于RS485总线的多机通信系统设计

2.2 RS-485 RS-485标准接口是单片机系统种常用的一种串行总线之一。RS-485通信方式RS-485标准是由EIA(电子工业协会)和TIA(通讯工业协会)共同制订和开发的。RS-485作为一种多点差分数据传输的电气规范,已成为业界最广泛应用的标准通信接口之一。理论上,RS-485标准最多接入32个设备(受芯片驱动能力的影响),可以工作在半双工或全双工模式下,最大传输距离约为1219米,最大传输速率约为10Mbps[1]。然而通常RS-485网络采用平衡双绞线作为传输媒体,平衡双绞线的长度与传输速率成反比,只有在20Kbps的传输速率下,才可能达到最大传输距离。一般15米长的双绞线最大传输速率仅为1Mbps。不过对于速率要求不是很高的控制系统来说已经足够了。 RS-485采用平衡发送和差分接收方式来实现通信:在发送端TXD将串行口的TTL 电平信号转换成差分信号A、B两路输出,经传输后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。两条传输线通常使用双绞线,又是差分传输,因此有极强的抗共模干扰的能力,接收灵敏度也相当高。同时,最大传输速率和最大传输距离也大大提高。如果以10Kbps 速率传输数据时传输距离可达12m,而用100Kbps时传输距离可达1.2km。如果降低波特率,传输距离还可进一步提高。另外RS-485实现了多点互连,最多可达256台驱动器和256台接收器,非常便于多器件的连接。不仅可以实现半双工通信,而且可以实现全双工通信。 2.3 多机通信原理 在多机通信中,每台从机均分配有一个从机地址,主机与从机之间进行串行通信时,通常是主机先呼叫某从机地址,唤醒被叫从机后,主、从两机之间进行数据交换。而未被呼叫的从机则继续进行各自的工作。可是,如果在主机与某被呼叫从机进行数据交换过程中,其他从机如果不采取相应的数据识别技术,则这些从机就会因为串行通信线上有数据传输而时时被打断,影响正常的工作。利用单片机的串口工作方式2、方式3可以很好解决上述问题。在多机通信过程中,从机首先要解决的是如何识别主机发送的是地址信息还是数据信息。当发送的是地址信息时,各从机都响应串口中断,接收主机下发的一帧地址数据。而当主机发送数据帧时,无关从机可不响应串口中断。解决的方法是:当主机发送一帧地址信息时,应保持这帧数据的第9位为1(即TB8=1)。从机按照工作方式2或工作方式3运行时,将串口寄存器SCON中的控制位SM2置为1,当所接收的一帧数据的第9位为1,所有从机都产生串口中断,接收这一帧地址数据并与各自的从机地址进行比较,以判断主机是否要与本机通信。接收到的地址数据与从机地址相等达到为被呼叫从机,该从机将串口控制寄存器SCON中的控制位SM2清为0,

RS-485总线标准及几种常见的RS-485接口电路介绍

RS-485总线标准及几种常见的RS-485接口电路介绍 本文主要简单介绍RS-485总线标准,以及比较几种常见的RS-485电路,并重点介绍美国模拟器公司(ADI)最新量产的具备±15 kV ESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器 ADM2582E/ADM2587E,一个集成隔离DC/DC电源,适合用于多点传输线路上的高速通信应用的数据收发器。 1.引言 随着现代化社会生活的迅速发展,工业自动化的程度越来越高。在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域中,也常常使用简便易用的串行通讯方式作为数据交换的手段。但是,在工业控制等环境中,常会有电气噪声干扰传输线路,使用RS-232通讯时经常因外界的电气干扰而导致信号传输错误;另外,RS-232通讯的最大传输距离在不增加缓冲器的情况下只可以达到15 米。为了解决上述问题,RS-485标准通常被用作为一种相对经济、具有相当高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远、宽共模范围的通信平台。 RS-485标准采用平衡式发送,差分式接收的数据收发器来驱动总线。因为RS-485的远距离、多节点(256个)以及传输线成本低的特性,是EIA RS-485称为工业应用中数据传输的首选标准。ADI公司的ADM2582E/ADM2587E器件针对均衡的传输线路而设计,符合ANSI/TIA/EIA RS-485-A-98和ISO 8482:1987(E)标准。它采用ADI公司的iCoupler?技术,在单个封装内集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收机和一个isoPower DC/DC转换器。该器件采用5V或3.3V单电源供电,从而实现了完全隔离的RS-485解决方案。 2.RS-485 标准介绍 电子工业协会(EIA)于1983 年制订并发布RS-485标准,并经通讯工业协会(TIA)修订后命名为TIA/EIA-485-A,习惯地称之为RS-485标准。RS-485标准是为弥补RS-232通信距离短、速率低等缺点而产生的。RS-485标准只规定了平衡发送器和接收器的电特性,而没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议。RS-485标准数据信号采用差分传输方式(Differential Driver Mode),也称作平衡传输,RS-485标准的最大传输距离约为1219 米。通常,RS-485网络采用平衡双绞线作为传输媒体,平衡双绞线的长度与传输速率成反比。在这里尤为注意并不是所有的RS-485收发器都能够支持高达10Mbps的通讯速率。如果采用光电隔离方式,则通讯速率一般还会受到光电隔离器件响应速度的限制。 3.几种典型的RS485电路设计 (1)、传统的RS485电路

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