学生实习报告书
题目单片机应用实习学院信息工程学院专业通信工程
班级信息sy1001班姓名龙涛
指导教师尹勇
2013 年 1 月10 日
实习执行大纲
1、巩固《单片机原理与应用》理论课的理论知识；
2、熟悉单片机应用系统的硬件设计及软件设计的基本方法；
3、将《单片机原理与应用》理论课的理论知识应用于实际的应用系统中；
4、训练单片机应用技术，锻炼实际动手能力。
二、实习纪律与要求
1、实习纪律
1）参加实习的学生必须按照实习大纲的要求，在指导教师的指导下，全面完成实习任务；
2）听从指导教师安排，严格遵守实习纪律；
3）因故在实习期间缺勤累计超过规定时间的三分之一，不得参加本次实习考核，但可在补足所缺天数后再给予考核并评定实习成绩。
2、基本要求
1）利用PROTEL等软件进行硬件设计；
2）利用Keil uV2软件完成应用系统软件设计；
3）利用stc-isp软件完成在系统编程、下载，并完成系统软件调试；
4）题目由指导教师提供；
5）要求每个学生单独完成硬件软件设计、仿真、焊接、调试任务；
6）写出实习报告，实习报告主要包括以下内容：目录、摘要、关键词、基本原理、方案论证、硬件设计、软件设计(带流程图、程序清单)、仿真
结果、实物运行结果照片、结论、参考文献等；
7）实习完成后通过答辩；
8）答辩时交实习报告电子文档，通过答辩后根据修改意见修改并打印、装订成册。
武汉理工大学信息工程学院通信实验室。
四、实习时间
2012年12月10日---2013年1月10日。
实习单位：武汉理工大学信息工程学院
参观考察单位：
（1）武汉理工大学信息工程学院国创课题小组
（2）武汉理工大学信息工程学院开放实验室
（3）武汉理工大学电工电子实习中心
（4）
（5）
（6）
实习开始时间：20 12 年12 月10 日，实习时间共20 天。完成实习报告时间：20 13 年 1 月10 日。
目录
摘要................................................................ I Abstract ........................................................... I I
1、引言 (1)
2、设计方案 (2)
3、电路基本知识 (3)
3.1.1、RS-232引脚及其含义 (3)
3.1.2、RS-232接口电平 (4)
3.1.3、RS-232的不足之处 (4)
3.2.1、RS-485简介 (5)
3.2.2、RS-485引脚说明 (5)
3.2.3、RS-485特点 (6)
3.3.1、MAX232芯片简介 (6)
3.3.2、MAX232芯片引脚图 (7)
3.3.3、MAX232引脚功能说明 (7)
3.4.1、MAX485芯片简介 (8)
3.4.2、MAX485芯片引脚图及其说明 (8)
3.4.3、MAX485芯片的主要特性 (10)
4、单元电路设计 (11)
5、电路调试 (15)
6、电路实物图 (16)
7、心得体会 (17)
8、参考文献 (18)
附录：程序 (19)
摘要
RS-232只能进行短距离的通信，推出为10米左右。并且抗干扰能力不是很理想。而RS-485与RS-232相比有很多优点，首先，它的通信距离比前者远得多，通常可以达到数百米甚至千米以上，而且还可以实现多点通信方式，从而建立一个小范围的局域网，因而更有使用价值。并且它采用差模信号传输方式，与地电平关系不大，因而它的抗干扰能力远比前者强多了。
本文介绍了如何设计一个RS-232转RS-485的电平转化电路，介绍了基于RS485实现的PC机与单片机串行通信控制系统. 通过RS485 与RS232信号转换电路, PC机根据下位机的地址不间断采集下位机的数据,经过处理后,将控制信号传给下位机,从而实现PC机与单片机之间的多路远程数据采集和远程控制。关键词: RS485;单片机;串行通信
Abstract
RS-232 only for a short distance communication, introduced for the 10 meters. And the anti-interference ability is not very ideal. Compared with RS-232 and RS-485 has a lot of advantages, first of all, the communication distance is far more than the former, usually can be hundreds of meters or even kilometers above, but also can realize multi-point communication mode, so as to establish a small LAN, so more use value. And it uses the differential mode signal transmission mode, and a ground level relationship is not, so its anti-interference ability is far stronger than the former stract.
This paper introduces how to design a RS-232 transfer RS-485 the level conversion circuit, based on RS485 implementation of the PC serial communication between SCM and PC control system through the RS485 and RS232 signal conversion circuit, PC machine according to the machine address of uninterrupted collected under the crew of the data, after treatment, the control signal is transmitted to the next machine, thereby realizing between PC and single-chip microcomputer multichannel remote data collection and control.
Keywords: RS-232；RS485; Single chip microcomputer; Serial communication
基于单片机的RS-232
转485总线设计
1、引言
目前PC机与多台单片机构成的分布式工业控制系统、数据传输系统等在工业现场的应用越来越广泛.它既利用了单片机功耗低、价格便宜、功能强大、抗干扰能力好等优点构建适宜分布于工业现场、使用方便灵活的监控站或下位机,又结合PC机丰富的软硬件资源,提供管理功能强大、人机界面友好的操控平台. 而随着近几年来变频技术的不断发展,多单片机应用系统又以由单片机实现的变频控制为突出代表.
在这类控制系统中,稳定可靠、方便快捷的数据通信是实现系统功能的基础和保障. 因此,根据系统的实际工作环境条件,选择恰当的接口形式和通信协议,设计合理通信软件和硬件控制电路就显得十分重要.RS485是工业界使用最为广泛的双向、平衡传输线标准接口,它以半双工方式通信,支持多点连接,允许创建多达32个节点的网络(某些驱动器模块可增加至128个) ,具有传输距离远(最大传输距离为1 200m) ,传输速率快(1 200 m时为100 kbit/ s)等优点,用于多站互连时,便于组建成本低廉、可靠性高及分布范围较广的总线网络. 文章结合聊城自来水公司利用PC机集中监控多台变频器实现供水的工程项目简要介绍RS485串行通信部分的设计与调试.
2、设计方案
方案说明：
此次PC机与单片机之间的通信接口电路RS232-485转换器主要包括了电源、232电平转换、485电路三部分。本电路的232电平转换电路采用了NIH232或者也可以直接使用MAX232集成电路，485电路采用了MAX485集成电路。为了使用方便，电源部分设计成无源方式，整个电路的供电直接从PC机的RS232接口中的DTR（4脚）和RTS（7脚）窃取。PC串口每根线可以提供大约9mA的电流，因此两根线提供的电流足够供给这个电路使用了。
PC机的串行接口为RS232接口，RS485总线标准采用平衡发送和差分接收，具有抗干扰能力强、灵敏度高、数据传输距离远等优点，所以本系统选用RS485总线进行数据传输。 (即用3.8V～5V表示“1” , 0V～0. 3V表示“0”)，故在数据传输时需要先进行RS232/RS485电平转换，本系统选用MXA232芯片实现上位机端RS232电平与TTL电平的转化，然后通过MAX485芯片将TTL电平转换为RS485标准电平。在下位机端MAX485将RS485标准电平转换为TTL电平接入处理器的异步串行通信口(UART)，实现RS485网络的半双工通信。
图1 系统框图
3、电路基本知识
3.1、RS-232介绍
3.1.1、RS-232引脚及其含义
RS-232是PC 机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。上位机通常需要同时对多个检测监控设备进行指令下发，并及时搜集下位机传送来的数据，进行通信的前提是要保证串口连接正确并且工作正常。RS232 是单端输入输出，双工工作时至少需要数字地线。发送线和接受线三条线（异步传输），还可以加其它控制线完成同步等功能。
RS-232C 标准规定通信双方采用有25个引脚的DB-25连接器，并对连接器的每个引脚的信号内容和各种信号的电平加以规定。后来IBM 的PC 机将RS-232C 简化成了DB-9 连接器，从而成为事实标准。图2是DB-9的连接器的引脚分布，表一为其各个引脚功能说明。
图2 RS-232串口DB-9引脚
DSR RTS CTS RI
CD RXD TXD DTR SG
表一 DB-9连接器的引脚意义
3.1.2、RS-232接口电平
RS232采用负逻辑电平：
-15~-3：逻辑1；
+15~+3：逻辑0；
电压值通常在7V左右。
3.1.3、RS-232的不足之处
由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：
（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在“南方的老树51CPLD开发板”中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。
（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。
3.2、RS-485接口介绍
3.2.1、RS-485简介
为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，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，后命名为
TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以RS作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。
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。
3.2.2、RS-485引脚说明
1、连接主机端的RS485接口。
----信号定义如下：
----RS485接口 ------- -信号含义
---- 3 ----------- B RXD- 接收数据
---- 4 ------------A RXD+ 接收数据
---- 5------------ Y TXD+ 发送数据
---- 7------------ Z TXD- 发送数据
2、-连接从机端的RS485接口。
----信号定义如下：
----RS485接口--------- 信号含义
---- 3------------ Z TXD- 发送数据
---- 4------------ Y TXD+ 发送数据
---- 5------------ A RXD+ 接收数据
---- 7------------ B RXD- 接收数据
3.2.3、RS-485特点
RS-485具有以下特点：
（1） RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2―6） V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2―6）V表示。接口信号电平比RS-232-C 降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接。
（2） RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 。
（3） RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。
（4） RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而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。
3.3、MAX232芯片
3.3.1、MAX232芯片简介
MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路,使用+5v单电源供电。
MAX232是一种双组驱动器/接收器，片内含有一个电容性电压发生器以便在单5V电源供电时提供EIA/TIA-232-E电平。每个接收器将EIA/TIA-232-E电平输入转换为5V TTL/CMOS电平。这些接收器具有1.3V的典型门限值及0.5V的典型迟滞，而且可以接收±30V的输入。每个驱动器将TTL/CMOS输入电平转换为
EIA/TIA-232-E电平。所有的驱动器、接收器及电压发生器都可以在德州仪器公司的Lin ASICTM元件库中得到标准单元。
MAX232的工作温度范围为0℃至70℃，MAX232I的工作温度范围为-40℃至85℃。
3.3.2、MAX232芯片引脚图
从RS-232转RS-485电平转换电路图中，我们可以看见与PC机接口的芯片为MAX232.
MAX232的结构图如下：
图3 MAX232结构图
3.3.3、MAX232引脚功能说明
内部结构基本可分三个部分：
第一部分：是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。
第二部分：是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道。8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为
第二数据通道。TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DB9插头；DB9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT输出。
第三部分：是供电，15脚GND、16脚VCC（+5v）。
3.4、MAX485芯片
3.4.1、MAX485芯片简介
MAX485采用单一电源+5 V工作，额定电流为300 μA，采用半双工通讯方式。它完成将TTL电平转换为RS－485电平的功能。其引脚结构图如图4所示。从图中可以看出,MAX485芯片的结构和引脚都非常简单,内部含有一个驱动器和接收器。RO和DI端分别为接收器的输出和驱动器的输入端，与单片机连接时只需分别与单片机的RXD和TXD相连即可；/RE和DE端分别为接收和发送的使能端，当/RE为逻辑0时，器件处于接收状态；当DE为逻辑1时，器件处于发送状态，因为MAX485工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可；A端和B端分别为接收和发送的差分信号端,当A引脚的电平高于B 时，代表发送的数据为1；当A的电平低于B端时，代表发送的数据为0。在与单片机连接时接线非常简单。只需要一个信号控制MAX485的接收和发送即可。同时将A和B端之间加匹配电阻，一般可选100Ω的电阻。
可以串行口取电，可以驱动MAX232与MAX485实现通信。没加负载时电压有5.16V，加负载后降制3V左右。
3.4.2、MAX485芯片引脚图及其说明
MAX485接口芯片是Maxim公司的一种RS－485芯片，该芯片引脚图如图4所示：
图4 MAX485引脚图
MAX485是用于RS-485和RS-422通信的低功率收发器，芯片中包含有1个驱动器和1个接收器，它的电气特性如表3所示：
MAX485芯片由8个管脚组成，其功能如下：
（1）RO脚（接收器输出端）：若A比B大200m V ,RO为高；若A比B小200m V，则RO为低。
（2）/RE脚（接收器输出使能端）：/RE为低时，RO有效; /RE为高时，RO 成高阻状态。
（3）DE（引脚3）：输出信号的控制引脚。当这个引脚低电平时，输出驱动器无效；当这个引脚高电平时，输出驱动器有效，来自DI引脚的输出信号通过A和B引脚被加载到总线上。是COMS电平，可以直接连接到单片机。
（4）DI（引脚4）：输出驱动器的输入引脚。是COMS电平，可以直接连接到单片机。当DE是高电平时，这个引脚的信号通过A和B脚被加载给总线。
（5）GND（引脚5）：电源地线。
（6）A（引脚6）：连接到RS485总线的A端。
（7）B（引脚7）：连接到RS485总线的B端。
（8）Vcc（引脚8）：电源线引脚。电源4.0≤Vcc≤5.0V
3.4.3、MAX485芯片的主要特性
图5 MAX485内部电路与引脚图关系
表2 MAX485主要特点
MAX485是用于RS-485与RS-422通信的低功耗收发器。MAX485的驱动器摆率不受限制, 可以实现最高2.5Mbps的传输速率。这些收发器在驱动器禁用的空载或满载状态下，吸取的电源电流在120μA至500μA之间。所有器件都工作在5V单电源下。驱动器具有短路电流限制，并可以通过“热关断电路”将驱动器输出置为高阻状态。接收器输入具有失效保护特性，当输入开路时，可以确保逻辑高电平输出，具有较高的抗干扰性能。
MAX485是市面上最为常见的RS422芯片，亦是用量最大的RS422芯片，性价比高，优质，供货稳定是大部分厂家采用它的主要原因。
4、单元电路设计
4.1、MAX232芯片引脚连接电路图
图6 MAX232芯片引脚连接电路图4.2、MAX232与RS-232连接图
图7 MAX232与RS-232连接图
4.3、MAX485和单片机的连接
在一般情况下，可以直接把MAX485和单片机连接在一起，连接方法如图 8所示。
图 8 单片机和MAX485连接
MAX485的控制引脚2和引脚3可以分别控制，也可以共同控制如图 8所示，在图 8中当P1.0为高电平时，MAX485作为输出驱动器使用，来自单片机TXD
的输出信号通过A和B引脚加载到RS485总线上；当P1.0为低电平时，MAX485作为信号接收器使用，来自RS485总线的信号通过RO（1号引脚）被读到单片机的RXD。
MAX485的控制引脚2和3无论是分别控制还是共同控制，接收器和驱动器都不能够同时工作，因此MAX485只能工作在`单工状态下或半双工状态下。
4.4、使用MAX485的多机通讯
可以很方便地由MAX485组成标准的RS485通讯系统，连接方法如图9所示：
图9 由RS485组成的多机系统
这个多机通讯系统由一台主机和多台副机组成，在通过MAX485和总线连接时，主机和副机连接方法相同，因此可以指定系统中的任一台设备作为主机，系统总线的使用权由主机控制。在系统开始工作时，主机的MAX485处于数据发送状态，也既引脚2和3是高电平；而所有副机的MAX485处于接收状态，也既引脚2和3是低电平。如果主机想要通过总线读取n号副机的数据，主机可以向这个副机发出呼叫信号，然后出让总线的使用权，也既使主机的MAX485处于接收信号状态，而被呼叫的副机被允许使用总线，它的MAX485处于发送数据状态，向总线加载数据，一旦加载数据完成，总线的使用权重新交给主机。
需要注意的是，在图9中，所有的MAX485的A引脚必须连接在同一条总线上，所有MAX485的B引脚也必须连接载同一条总线上。
4.5、电平转换接口总体电路图
RS232-485转换器主要包括了电源、232电平转换、485电路三部分。如图10所示，本电路的232电平转换电路采用了NIH232或者也可以直接使用MAX232集成电路，485电路采用了MAX485集成电路。使用本电路需注意PC程序必须使串口的DTR和RTS输出高电平，经过D3稳压后得到VCC，经过实际测试，VCC
电压大约在4.7V左右。因此，电路中要说D3起的作用是稳压还不如说是限压功能。
MAX485是通过两个引脚RE（2脚）和DE（3脚）来控制数据的输入和输出。当RE为低电平时，MAX485数据输入有效；当DE为高电平时，MAX485数据输出有效。在半双工使用中，通常可以将这两个脚直接相连，然后由PC或者单片机输出的高低电平就可以让MAX485在接收和发送状态之间转换了。由于本电路DTR 和RTS都用于了电路供电，因此使用TX线和HIN232的另外一个通道及Q1来控制MAX485的状态切换。平时NIH232的9脚输出高电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE和DE为低电平而处于数据接收状态。当PC机发送数据时，NIH232的9脚输出低电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE和DE为高电平而处于数据发送状态。
图10 电平转换总体电路图
Rs232转Rs485接线图时间:2010-04-15来源:本站整理作者:电路图之家 RS232 TO RS485 连接口电路图介绍： 1、15 PIN公接头第5脚、第6脚为，I/O E、I/O F；第12脚、第13脚为，+5V Out、Ground。 2、9 PIN母插头第3脚、第4脚为，RS-485B、RS-485A；第5脚、第9脚为Ground、+5V。 3、将电阻依上图接至最后一颗装置之接头上(焊接电阻时，请勿直接焊在接头上)。 4、使用RS485联机时，需先使用RS232通讯至马达，写入以下程序方可执行 RS485联机功能，程序代码如下： SADDR1 OCHN(RS4,1,N,9600,1,8,C) END 最后再搭配RS-232 转RS-485转换器即可通讯。 RS232和RS485有什么区别吗？ 有区别的，RS-232是全双工的是可以支持同时双向通信，但是只能支持点对点通信，而RS-485是半双工的，但是可以支持点对多点通信。485存在一个仲裁的机制，其中的区别，我复制一个我原先的一个回答给你吧。
这个是根据协议来的，485总线设备是带有地址码的，打个比方吧，232串口通信就是两个人通过电话进行通信，肯定只能点对点，而485则是教室里面一个老师和很多个学生交谈，当老师（主控设备）点名（即轮询到某个485地址码）要求某个学生（从设备）回答问题，这个学生如果没有翘课（从设备故障或者通信故障）的话，就应答站起来回答问题。在老师点名，学生答问的过程中，都是只有一个人发言，因为485总线有这样的仲裁机制，所以才可以实现点到多点的通信，而232的则没有这个机制，所以不行。不知道这样是否清楚。如果想了解详细的情况，有485，232上的疑问，可以给邮件：szhaiwangxing@https://www.doczj.com/doc/f67709300.html,
RS232与RS485的功能和区别是什么? RS232接口是1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。DB25的串口一般只用到的管脚只有2(RXD)、3(TXD)、7(GND)这三个，随着设备的不断改进，现在DB25针很少看到了，代替他的是DB9的接口，DB9所用到的管脚比DB25有所变化，是2(RXD)、3(TXD)、5(GND)这三个。因此现在都把RS232接口叫做DB9。 元器件常识：市场上把公头的接插件叫做DRXX，母头的叫DBXX，比如我们电脑上的串口，在市场上叫做DR9，不是DB9，很多人都误叫做DB9，实际上的DB9是两个把两个DR9互相连接在一起的接口。 在文章中，我把所有的串口设备接口都统一叫做RS232接口。 RS-485接口 由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点： (1) 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 (2) 传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在“南方的老树51CPLD开发板”中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。 (3) 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式， 这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。 (4) 传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。 针对RS232接口的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485就是其中之一，它具有以下特点：1. RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6) V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为 -(2—6)V表示。接口信号电平比RS-232降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接。 2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 。 3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。 4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米，另外RS-232接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而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。 因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线(我们一般叫AB线)，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS232/RS485转换电路 由于有的设备是232接口的，有的是485接口的，如果有一台232接口的设备与一台485接口的设备通信，那就需要一个转换器，把232接口的设备的232信号转换成485信号，然后再与 485接口的设备通信，这个转换器就是RS232/RS485转换电路。如果是两台232接口的设备要进行远距离的通信，那只要加上两个RS232/RS485转换电路就可以了。 以上的RS232/RS485转换电路上采用从计算机串口偷电技术，市场上称之为“无源RS232/RS485转换电路”，而“有源RS232/RS485转换电路”，电路原理图与上图差不多，只是电源部分改点而已.
RS-232接口与RS-485/RS-422接口的智能转换 2 摘要：详细地介绍了如何从RS-232信号线上高效率地产生电源，如何实现RS-232接口与RS-485RS-422接口的智能转换，同时，也给出了具体的硬件设计及软件设计方法。 关键词：RS-232 RS-485RS-422 接口智能转换器 随着计算机在工业的广泛应用，控制局域网络也深入应用到各行各业之中。现行的诸多控制系统，若采用单机控制方式已越来越难以满足设备控制的要求，因为往往我们所控制的设备只是整个系统的一个基本单元，它既需要外部输入一些必要的信息，同时，也需要向外部输出自身的运行参数和状态。所有这些，都要求我们采用控制网络技术，将众多设备有机地连成一体，以保证整个系统安全可靠地运行。 目前，在我国应用的现场总线中，RS-485RS-422使用最为普遍。当用户要将基于标准的RS-232接口设备，如PC机，连接至由RS-485RS-422构成的通讯网络时，则必须作RS-232和RS-485RS-422之间的电平转换。传统的做法是在设备内扩展一个通讯适配卡，由通讯适配卡实现电平转换，内部主机再通过并行总线读出或写入数据。显然，这种设计方法存在下列缺点： ? 由于适配卡是基于某一种总线标准扩展的，而不是基于RS-232电平标准，所以其应用范围受到限制，只能一种适配卡适用一种总线（如ISA适配卡不可能插入STD总线或用户自定义的总线），其通用性较差； ? 虽然实现的仅仅是电平转换，但是由于需要考虑与扩展总线的接口和增加一个标准的UART，并且需要占用系统的其它宝贵资源，使硬件和软件变得过于复杂； ? 复杂的硬件设计大大增加了元器件的数目和电路板面，使适配卡的成本过高； ? 由于采用内置插卡方式，使变更通信方式比较麻烦，如将半双工通信方式设置为全双工方式等。另外，维修和测试也比较麻烦； ? 对于现有的基于RS-232的设备，在无法变动系统软件和硬件的情况下，显然适配卡无法将这些设备连成基于RS-485或RS-422通信网络的分布式系统。 为了克服上述缺点，同时考虑到RS-232接口的自身特点，我们设计了一种小巧的、无须外部供电的智能收发转换器，实现RS-232和RS-485RS-422之间的电平转换。 １功能描述及结构框图 本智能转换器作为一个独立的电平转换控制器，涉及线上取电、发送和接收状态的智能切换、通信方式设置、RS-232电平与RS-485RS-422电平之间的转换等方面。具体描述如下：
RS485,RS232,RS422与MODBUS什么区别 Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它 已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不 管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息 域格局和内容的公共格式。当在一Modbus 网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种 行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus 协议发出。在其它网络上，包含了Modbus 协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。采 用RS485、RS232 通讯接口时，传输电缆的长度如何考虑？在使用RS485、RS232 通讯接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受 信号失真及噪声等影响所限制。最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使 用24AWG 铜芯双绞电话电缆（线径为0.51mm），线间旁路电容为52.5PF/M，终端负载电阻为100 欧时所得出。当数据信号速率降低到90Kbit/S 以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV 时，则电缆长度被限制在1200M。实际上，在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例如：当数据信号速率为 600Kbit/S 时，采用24AWG 电缆，由图可知最大电缆长度是200m，若采用19AWG 电缆（线径为0.91mm）则电缆长度将可以大于200m；若采用
RS485接口定义 rs485有两种，一种是半双工模式，只有DATA+和DATA-两线，另一种是全双工模式，有四线传输信号：T＋，T－，R＋，R-。全双工模式时可认为是rs422。 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(只接收不发送): "A, B"或"Date+,Date-" 即常说的：”485＋，485－” rs485四线一般定义为： "Y,Z,A, B," 具体还要根据厂家的使用信号针脚而定，有的使用了RTS或DTR 等针脚的485信号 DB9(RS485)接口针脚定义 １脚为数据Ａ，２脚为数据Ｂ，５脚为地。
RS-422的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于： RS-422有4根信号线：两根发送（Y、Z）、两根接收（A、B）。由于RS-422的收与发是分开的，所以可以同时收和发（全双工）。RS-485有2根信号线：发送和接收都是A和B。 由于RS-485的收与发是共用两根线所以不能够同时收和发（半双工）。 * 能否将RS-422的Y-A短接作为RS-485的A，将RS-422的Z-B短
接作为RS-485的B呢？ 回答：不一定。条件是RS-422必须是能够支持多机通信的。波士电子的所有接口转换器的RS-422口都能够支持全双工多机通信，所以可以这样简单转换为RS-485。 RS-485（或 RS-422）通信建议一定要接地线，因为 RS-485（或 RS-422）通信要求通信双方的地电位差小于 1V。即：半双工通信接 3 根线（+A、—B、地），全双工通信接 5 根线（+发、—发、+收、—收、地）。为了安全起见，建议通信机器的外壳接大地。 接线及引脚分配 RS-485的+A接对方的+A、—B接对方的—B、GND(地)接对方的 GND(地)。 RS-422 的接线原则：“+发”接对方的“+收”、“—发”接对方的“—收”、“+收”接对方的“+ 发”、“—收”接对方的“—发”、GND(地)接对方的 GND(地)。 一定要将GND（地）线接到对方的GND（地），除非确保通信双方都已经良好共地。
RS232转换器接线图及注意事项 时间: 2012-07-26 15:22:33 来源: 深圳市宇泰科技有限公司——全 球领先智能通讯解决方案提供商！ 目前RS232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准(如rs232转换器)。在数据通信领域中包括各种终端和计算机端口在内的设备称作数据终端设备，即DTE。与之相比，调制解调器和其他通信设备，则称作数据通信设备，即DCE。
RS232C串口通信接线方法 一般情况下，接口电路经常使用的有7条信号线，连接方法如下： GND------------GND TXD------------RXD RXD------------TXD RTS------------CTS CTS------------RTS DTR------------DSR DSR------------DTR 如果是三线制的RS232通信，只接GND、RXD、TXD即可。 上面是对微机标准串行口而言的,还有许多非标准设备,如接收GPS数据或电子罗盘数据,只要记住一个原则：接收数据针脚（或线）与发送数据针脚（或线）相连,彼些交叉,信号地对应相接,就能百战百胜。 串口调试中要注意的几点： 1、不同编码机制不能混接,如RS232C不能直接与RS422接口相连,必须通过宇泰的RS232/RS485/RS422转换器才能连接; 2、线路焊接要牢固,不然程序没问题,却因为接线问题误事; 3、串口调试时,准备一个好用的调试工具,如串口调试助手、串口精灵等,有事半功倍之效果;强烈建议不要带电插拨串口,插拨时至少有一端是断电的,否则串口 易损坏。 RS232是最通常的用处是连接到一个MODEM，其他拥有RS232接口的设备包括打印机、数据采集模块、测试装置和控制回路。它具有以下优点： (1) 它是无处不在的，每一台PC机都有一个或者更多的。 (2) 在微控制器中，接口芯片使得将一个5V串口转换成RS-232变的更容易。 (3) 连接距离可以达到50到100ft，大多数的外设接口都不会用于太长的距离。 (4) 对于一个双向选择，只需要3条导线。一个并行连接器一般需要8条数据线，两条或者更多的控制信号线和几根接地线。 同时RS232也存在着一些缺点：
RS232与RS485接口的区别及各自特点以及在使用中应注 意事项 RS232与RS485接口的区别及各自特点以及在使用中应注意事项 1. 什么是 RS-232-C接口,采用RS-232-C接口有何特点,传输电缆长度如何考虑, 答:计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口(又称 EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是"数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准",该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。一般只使用3-9条引线。RS-232-C最常用的9条引线的信号内容见附表1所示 附表1 引脚序号信号名称符号流向功能 2 发送数据 TXD DTE?DCEDTE 发送串行数据 3 接收数据 RXD DTE?DCEDTE 接收串行数据 4 请求发送 RTS DTE?DCEDTE 请求DCE将线路切换到发送方式 5 允许发送 CTS DTE?DCEDCE 告诉DTE线路已接通可以发送数据 6 数据设备准备好 DSR DTE?DCEDCE 准备好 7 信号地信号公共地
8 载波检测 DCD DTE?DCE 表示DCE接收到远程载波 20 数据终端准备好 DTR DTE?DCE DTE准备好 22 振铃指示 RI DTE?DCE 表示DCE与线路接通,出现振铃 (1) 接口的电气特性 在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑"1"，-5- - 15V;逻辑"0" +5- +15V。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑"0"，高到-3V的信号作为逻辑"1" (2) 接口的物理结构 RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即"发送数据"、"接收数据"和"信号地"。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。 (3) 传输电缆长度 由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50英 尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺，美国DEC 公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。其中1号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线，每对由22# AWG组成，其外覆以屏蔽网。2号电缆为不带屏蔽的电 缆。型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯电缆。 附表2 DEC 公司的实验结果 波特率 1号电缆传输距离(英尺)2号电缆传输距离(英尺) 110 5000 3000
RS-232/RS-485转换器使用说明书 一、产品介绍 HEXIN-III 型转换器是RS-232与RS-485之间的双向接口的转换器、应用于主控机之间，主控机与单片机或外设之间构成点到点，点到多点远程多机通讯网络，实现多机应答通讯，广泛地应用于工业自动化控制系统、一卡通、门禁系统、停车场系统、自助银行系统、公共汽车收费系统。饭堂售饭系统、公司员工出勤管理系统、公路收费站系统等等。 HEXIN-III 型转换器、能够将RS-232串行口的TXD 和RXD 信号转换成两线平衡半双工的RS-485信号。无需未接外接电源，可直接从RS-232端口的3脚窃电，同时由7脚请求发送（RTS ），4脚数据终端准备好（DTR ）给HEXIN-III 辅助供电，自动的流控使你不必重新设置，硬件与安装使用非常简单。 二、性能参数 1、串口特性：接口兼容EIA/TIA 的RS-232C ，RS-485标准； 2、电气接口：RS-232C 端DB9孔型、连接口，RS-485端口DB9针型连接口、配接线柱（四位接线或六位接线）； 3、工作方式：异步半双工； 4、传输介质：普通线、双绞线或屏蔽线； 5、传输速率：300~11520BPS ； 6、传输距离：5m （RS-232c 端）1200m(RS-485端)； 7、通讯协议：透明； 8、工作环境：-10℃到85℃相对湿度为5%到95%； 9、信号：RS-232：TXD 、RXD 、RTS 、CTS 、DTR 、DSR 、DCD 、GND ； RS-485：Date+/Date-,GND; 三、接线和信号 HEXIN-III 转换器采用DB9型的母头连接口与RS232接口相连，另一端DB9公头连接器与RS485接口相连。 RS232C 型引脚定义 其他工作电源有两种情况：直接从RS232端口向3脚供电，同时由7（RTS ）、4（DTR ）脚给HEXIN-III 型辅助供电，当RS232不能正常供电时，可由RS485端的DB9M6脚（+5V ―+12V ）和5脚（GND ）供电。 四、安装及应用 1、安装：①在安装HEXIN —III 型产品之前，准备两根线（可双绞线）； ②关闭设备串行口（关机）； ③HEXIN-III 型转换器的RS232端口是DCE 方式，可以直接插入DTE 设备的DB9M 串行口（如计算机的COM 口），并从其中的TXD 、DTR 、RTS 信号窃取电，并注意信号电平应大于+5V ，如果设备是DCE 方式，必须作如下连接
第一章基于485总线灌溉系统的简介 这个设计运用到了上位机即PC机，下位机即单片机，RS-232，RS-485总线，电磁阀，湿度传感器等。利用RS-485总线的可远距离传输特性对各个灌溉区进行监控并分析，接着发出相应的指令，是否需要开启电磁阀进行灌溉。 总的结构框如下： 系统框图
1.1 上位机（PC机） 上位机，一般是指集中控制系统中的PC机。上位机（PC机）主要用来发出操作指令和显示结果数据，除了这些之外，它还可以用来浏览、删除、存储数据并分析数据。 上位机一般分为通讯模块、存储模块、数据模块。 通讯模块一般用于PC机的接受数据与给下位机传递指令； 存储模块用于对一些数据的存储，便于对以后的浏览、删除、总结画曲线图； 数据模块一般用于对下位机传上来的数据与标准数据进行对比，并作出判断，进一步地把指令传给下位机，接着下位机执行该指令。 1.2 电平转换电路 单片机与微机之间以RS-232通讯最为常见，微机对外的两个串口COM1、COM2都是专门为RS-232通信设置的。虽然RS-232的通信方式比较方便，但它也有一些缺点。例如，RS-232只能进行短距离的通信，推出为10米左右。并且抗干扰能力不是很理想。 而RS-485与RS-232相比有很多优点，首先，它的通信距离比前者远得多，通常可以达到数百米甚至千米以上，而且还可以实现多点通信方式，从而建立一个小范围的局域网，因而更有使用价值。并且它采用差模信号传输方式，与地电平关系不大，因而它的抗干扰能力远比前者强多了。 所以需要满足各方面的需要，我们就设计一个RS-232转RS-485的电平转化电路。 1.3 下位机 下位机，一般用来监测考察对象和执行上位机的操作指令。在这里我们用8051单片机作为该设计题目的下位机。考察对象即为土壤的湿度；下位机控制的设备为电磁阀。 下位机一般分为通讯模块、执行模块。 通讯模块一般用于传递给上位机数据并接收上位机的操作指令；
RS232特点： （1）接口的信号内容实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。（2）接口的电气特性在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1”，-5—-15V；逻辑“0” +5—+15V 。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号作为逻辑“1” （3）接口的物理结构RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。 （4）传输电缆长度由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50英尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺，美国DEC公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。其中1号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线，每对由22# AWG 组成，其外覆以屏蔽网。2号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG 的四芯电缆。
RS232的缺点： 1、接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 2、传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。 3、接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。 4、传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。 RS485的特点： 1、RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接。 2、RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 3、RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。 4、RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而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。
RS-232/RS-485转换器使用说明书 一、产品介绍 HEXIN-III型转换器是RS-232与RS-485之间的双向接口的转换器、应用于主控机之间，主控机与单片机或外设之间构成点到点，点到多点远程多机通讯网络，实现多机应答通讯，广泛地应用于工业自动化控制系统、一卡通、门禁系统、停车场系统、自助银行系统、公共汽车收费系统。饭堂售饭系统、公司员工出勤管理系统、公路收费站系统等等。 HEXIN-III型转换器、能够将RS-232串行口的TXD和RXD信号转换成两线平衡半双工的RS-485信号。无需未接外接电源，可直接从RS-232端口的3脚窃电，同时由7脚请求发送（RTS），4脚数据终端准备好（DTR）给HEXIN-III 辅助供电，自动的流控使你不必重新设置，硬件与安装使用非常简单。 二、性能参数 1、串口特性：接口兼容EIA/TIA的RS-232C，RS-485标准； 2、电气接口：RS-232C端DB9孔型、连接口，RS-485端口DB9针型连接口、配接线柱（四位接线或六位接线）； 3、工作方式：异步半双工； 4、传输介质：普通线、双绞线或屏蔽线； 5、传输速率：300~11520BPS； 6、传输距离：5m（RS-232c端）1200m(RS-485端)； 7、通讯协议：透明； 8、工作环境：-10℃到85℃相对湿度为5%到95%； 9、信号：RS-232：TXD、RXD、RTS、CTS、DTR、DSR、DCD、GND； RS-485：Date+/Date-,GND; 三、接线和信号 HEXIN-III转换器采用DB9型的母头连接口与RS232接口相连，另一端DB9公头连接器与RS485接口相连。 DB9Femsle 1 2 3 4 5 6 7 8 RS232C DCD RXD TXD DTR GND DSR RTS CTS DB9Msle 1 2 3 4 5 6 RS485 Date- Date+ GND +5V-12V 其他工作电源有两种情况：直接从RS232端口向3脚供电，同时由7（RTS）、4（DTR）脚给HEXIN-III型辅助供电，当RS232不能正常供电时，可由RS485端的DB9M6脚（+5V―+12V）和5脚（GND）供电。 四、安装及应用 1、安装：①在安装HEXIN—III型产品之前，准备两根线（可双绞线）； ②关闭设备串行口（关机）； ③HEXIN-III型转换器的RS232端口是DCE方式，可以直接插入DTE设备的DB9M串行口（如计算机的COM 口），并从其中的TXD、DTR、RTS信号窃取电，并注意信号电平应大于+5V，如果设备是DCE方式，必须作如下连接
RS232接口与RS485接口特点 RS232 接口RS232 接口是1970 年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。 它的全名是数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数 据交换接口技术标准该标准规定采用一个25 个脚的DB25 连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。DB25 的串 口一般只用到的管脚只有2（RXD）、3（TXD）、7（GND）这三个，随着设备的不断改进，现在DB25 针很少看到了，代替他的是DB9 的接口，DB9 所用到的管脚比DB25 有所变化，是2（RXD）、3（TXD）、5（GND）这三个。因此现在都把RS232 接口叫做DB9。 元器件常识：市场上把公头的接插件叫做DRXX，母头的叫DBXX，比 如我们电脑上的串口，在市场上叫做DR9，不是DB9，很多人都误叫做DB9，实际上的DB9 是两个把两个DR9 互相连接在一起的接口。 在文章中，我把所有的串口设备接口都统一叫做RS232 接口。 RS-485 接口 由于RS232 接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点： （1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。 （2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在南方的老树51CPLD 开发板中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。 （3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种 共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。 （4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50 英尺，实际上也只能用在50
RS232/RS485应用分析 一、通信概述 通信设备从早期的邮件，电报，电话，传真，传呼机，手机，电脑，一路发展下来，而且随着科技的发展，世界必将由一个网络组成，所以，在未来开发的设备中，也必然要求大部分的设备都带有通信的功能。 设备与设备之间互相通信，就要有一座桥梁把二者连接起来，那就是传输通路与通信协议。传输通路由传输介质与传输接口组成，传输介质可分为有线和无线传输介质两大类。 有线传输介质在数据传输中只作为传输介质，而非信号载体。计算机网络中流行使用的有线传输介质为：铜线和玻璃纤维。 铜线具有便宜，安装容易的特点，在现在工业应用中普遍应用，在应用中主要有两种基本的铜线类型：双绞线和同轴电缆。双绞线可减小流过电流所辐射的能量，也可防止来自其他通信线路上信号的干扰，对于一些要求比较高的项目上，还需要给双绞线加上屏蔽层；同轴电缆由一对同轴导线组成。同轴电缆频带宽，损耗小，具有比双绞线更强的抗干扰能力和更好的传输性能。按阻抗值不同，同轴电缆可分为基带和宽带两种，同轴电缆是目前局域网与有线电视网中普遍采用的比较理想的传输介质。 所谓玻璃纤维介质，就是指现在所流行的光纤传输，他的两边有一个激光发生器与一个激光接收器，组成一整套通信线路，由于光纤传输距离远，因此现很多在工程都是采用“光端机＋光纤”的模式。 结合我在工程中经常应用的通信模式，与“51CPLD开发板”上具有的RS232通信、RS485通信两种，详细讲解下这两种通信方式的应用。 二、什么是RS232接口 首先介绍下什么是RS232接口，什么是RS485接口。 RS232接口是1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。DB25的串口一般只用到的管脚只有2（RXD）、3（TXD）、7（GND）
RS232/RS422/RS485通信接口区别 一串口控制 通常我们对于视频服务器、录像机、切换台等直接播出、切换控制主要使用串口进行,主要使用到 RS-232、 RS-422与 RS-485三种接口控制。下面就串口的接口标准以及使用和外部插件和电缆进行探讨。 RS-232、 RS-422与 RS-485标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议, 在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。例如:视频服务器都带有多个 RS422串行通讯接口,每个接口均可通过 RS422通讯线由外部计算机控制实现记录与播放。视频服务器除提供各种控制硬件接口外,还提供协议接口,如RS422接口除支持 RS422的 Profile 协议外,还支持 Louth、 Odetics 、 BVW 等通过RS422控制的协议。 RS-232、 RS-422与 RS-485都是串行数据接口标准,都是由电子工业协会(EIA 制订并发布的, RS-232在 1962年发布。 RS-422由 RS-232发展而来,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,并允许在一条平衡总线上连接最多 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,被命名为 TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围, EIA 又于 1983年在 RS-422基础上制定了 RS-485标准,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,后命名为 TIA/EIA-485-A 标准。 1. S-232串行接口标准 目前 RS-232是 PC 机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。 RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。 RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。收、发端的数据信号是相对于信号地。典型的 RS-232信号在正负电平之间摆动,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平在 +5~+15V,负电
RS232 通讯原理 ? RS485通讯原理？RS422 是什么？ RS485接线的正确原理图常见的RS485错误接线 RS-232是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补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10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多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，被命名为 TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，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，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。 备注：以上是官方的专业描述，看不懂没有关系，大致有个印象就可以了，有兴趣的可以上网可以买一些专业书籍做深入研究，我再用通俗的语言补充描述一下。 RS232通讯的基础知识： RS232通讯又叫串口通讯方式。是指计算机通过RS232国际标准协议用串口连接线和单台设备（控制器）进行通讯的方式。 通讯距离：9600波特率下建议在13米以内。 通讯速率（波特率Baud Rate）：缺省常用的是9600 bps，常见的还有1200 2400 4800 19200 38400等。波特率越大，传输速度越快，但稳定的传输距离越短，抗干扰能力越差。
一、什么是RS-232 接口？ (1) RS-232 的历史和作用 在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行 通讯。RS-232-C接口（又称EIA RS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。 （“RS-232-C”中的“-C”只不过表示RS-232的版本，所以与“RS-232”简称是一样的）它 是在1970 年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是"数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准"该标准规定采用一个25 个脚的DB-25 连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。后来IBM 的PC 机将RS-232 简化成了DB-9 连接器，从而成为事实标准。而工业控制的RS-232 口一般只使用RXD、TXD、GND 三条线。 (2)RS-232 接口的电气特性 在RS-232-C 中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑"1"为-3 到-15V；逻辑"0" 为+3 到+15V 。RS-232-C 最常用的9 条引线的信号内容如下所示 DB-9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 DB-25 8 3 2 20 7 6 4 5 22 定义DCD RXD TXD DTR GND DSR RTS CTS RI (3) RS-232 接口的物理结构 RS-232-C 接口连接器一般使用型号为DB-9 插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. PC 机的RS-232 口为9 芯针插座。而波士RS-232/RS-485转换器的RS-232为DB-9 孔插头。一些设备与PC 机连接的RS-232 接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即"发送数据TXD"、"接收数据RXD"和"信号地GND "。RS-232 传输线采用屏蔽双绞 （4）RS-232 传输电缆长度 由RS-232C 标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50 英尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺，美国DEC公司曾规定允许码元畸变为10%而得出 下面实验结果。其中1 号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线，每对由22# AWG 组成，其外覆以屏蔽网。2 号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG 的四芯电缆。 DEC 公司的实验结果 波特率bps 1号电缆传输距离（米） 2号电缆传输距离（米） 110 1500 900 300 1500 900 1200 900 900
RS485通讯方式详解 智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要,企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485解决了这个问题。下面我们就简单介绍一下RS485。 RS485接口 RS485采用差分信号负逻辑,＋2V～＋6V表示“0”,- 6V～- 2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因：(1)共模干扰问题： RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)EMI问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道（信号地）,就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。 由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的（1）通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485 RS485电路： 信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。（2）通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。 RS485电缆 在一般场合采用普通的双绞线就可以,在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的同轴电缆。在使用RS485接口时,对于特定的传输线路,从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。理论上RS485的最长传输距离能达到1200米,但在实际应用中传输的距离要比1200米短,具体能传输多远视周围环境而定。在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大,最多可以加八个中继,也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到9.6公理。如果真需要长距离传输,可以采用光纤为传播介质,收发两端各加一个光电转换器,多模光纤的传输距离是5~10公里,而采用单模光纤可达50公里的传播距离。 RS485布网 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。在构建网络时,应注意如下几点： （1）采用一条双绞线电缆作总线,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。有些网络连接尽管不正确,在短距离、低速率仍可能正常工作,但随着通信距离的延长
R S232/RS485转换器使用说明书 一、 产品简介 HEXIN-III 型转换器之间的双向接口的转换器，应用于主控机之间，主控机与单片机或外设之间构成点到点，点到多点远程多机通信网络，实现多机应答通信通信，广泛地应用于工业自动化控制系统，一卡通、门禁系统、停车系统、自助银行系统、公共汽车收费系统、饭堂售饭系统、公司员工出勤管理系统、公路收费站系统等等。 HEXIN-III 型转器，能够将RS-232串行口的TXD 和RXD 信号转换成两衡半双工的RS-485信号。无需外接电源，可直接从RS-232端口的3脚窃电，同时由7脚请求发送（RTS ），4脚数据终端准备好（DTR ）给HEXIN-III 辅助供电，自动的流控使你不必重新设置，硬件与安装软件使用非常简单。 二、 性能参数 1、 串口特性：接口兼容EIA/TIA 的RS-232C ，RS-485标准。 2、 电气接口：RS-232端DB9孔型边接口，RS-485端DB9针型连接器、配接线柱（五位接线）。 3、 工作方式：异步半双工。 4、 传输介质：普通线、双绞线或屏蔽线。 5、 传输速率：300~115-21BDS 。 6、 传输距离：5米（RS-232端）1.200米(RS-485端)。 7、 通信协议：透明。 8、 工作环境：-10℃到85℃相对湿度为5%到95%。 9、 信号：RS-232：TXD 、RXD 、RTS 、CTS 、DTR 、DSR 、DCD 、CND ； RS-485：Date+、Date-。GND 三、接线和信号： RS232端（DB9母头） RS485（DB9M 公头） HEIN-III 转换器采用DB9型的母头连接口与RS232接口相连,另一端DB9的公头连接器与 RS485接口相连。 RS232引脚定义 RS485引用脚定义 其工作电源有两种情况：直接从RS232端口向3脚供电，同时，由7（RTS ）、4（DTR ）脚给HEXIIN-III 型辅助供电，当RS232不能正常供电时，可由RS485端的DB9M6（+12V ）和5脚（GND ）供电。 四、 安装及应用 1、 安装：①在安装HEXIN-III 型产品之前，准备两根（可双绞线）；