对RS232/RS485转换器设计的一种改进
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摄像机及云镜控制解码器的安装说明:1.设备概述本解码器是与安防监控系统设备配套使用的一种前端控制设备,可控制室内外云台,电动变焦镜头,一体化摄像机,灯光或雨刷。
支持RS-232和RS-485两种通讯接口,兼容多种控制协议。
其款式多样,外型设计美观大方,且具有超强的防雷、抗死机性能,性价比极高,是各款数字硬盘录像系统及矩阵系统最理想的配套设备。
2.系统设置●自检:按“自检”开关将对云台、镜头功能进行自检控制,自检时,将对每一项进行为时一秒钟的动作,通过自检,您可以听到解码器内继电器动作的声音,看到主板上LED的闪亮,以及云台镜头的动作,从而方便检测解码器的好坏,及云台、镜头接线是否正确等等。
●通讯协议选择:“协议选择”协议开关是解码器通讯协议选择开关。
系统最多可提供16种协议供用户选择。
您需要根据下表所列,为您的系统以及解码器选择个最合适的协议,并设定之。
协议及波特率选择表序号协议开关通讯协议推荐使用波特率注:a) 协议选择不正确,解码器无法正常工作。
故请阁下您务必仔细阅读此说明书,确保您设置正确。
(本项目统一使用PELCO-D协议,波特率使用9600)b)如果系统无上表所列之协议,将协议逐一试之,或者通知经销商,我们将根据系统,及时给出新的合用的通讯协议。
3.连接示意图:解码器采用RS485通讯方式的,“A”和“B”为信号接线端,“GND”为为屏蔽地,且“A”接RS485设备接口的正端,“B”接RS485设备接口的负端。
标准RS485设备至解码器之间采用二芯屏蔽双绞线相连,连接电缆的最远累加距离不超过1500米。
多个解码器连接应在最远一个解码器的数据线两端之间并接一个120欧的匹配电阻或将解码器“终结开关”短接。
●波特率选择:波特率的选择是为了使解码器与控制设备之间有相同的数据与速度。
波特率选择不正确,解码器将无法正常工作。
波特率选择如下表:(本次系统波特率统一设置为9600)在本解码板中,每一种协议均有自己的通讯速率(波特率),您必须按照上表,将您系统和解码板的波特率设置正确。
自制无源RS232转485转换器一、RS-232、RS-422与RS-485的简单介绍RS-232、RS-422与RS-485都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。
其传送距离最大约为15米,最高速率为20kb/s,并且RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的。
所以,RS232只适合于本地通讯使用。
调频FM发射话筒制作套件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1200米(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-42 2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R S作前缀称谓。
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。
二、自制RS232-485转换器电路图:RS232-485转换器主要包括了电源、232电平转换、485电路三部分。
本电路的232电平转换电路采用了NIH232或者也可以直接使用MAX 232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。
第8卷第1期实验科学与技术・69・RS232与RS485串行接口转换电路及其编程实现胡玮,魏伟(华中科技大学电气学院.武汉430074)摘要:文章给出了一种通用RS232一RS485串口通信转换器的硬件结构和程序实现。
介绍了该转换器在电路测试技术课程电子实验报告中的应用实例。
关键词:电子实验报告;串口通信;转换器;MAX232芯片;MAX485芯片中图分类号:TP311:TM930文献标识码:B文章编号:1672—4550(2010)01—0069—03RS232toRS485SerialInterfaceConversionCircuitanditsProgrammeHUWei,WEIWei(CdlegeofElectrical&ElectronicEngineedng。
HuazhongUniversityofScieneandTechnology,Wuhan430074,China)Abstract:llfispaperpresentedaCOlllIgonusedRS232-RS485serialinterfaceconversioncircuitanditsprogrmme.Inaddition,thewholeconfigurationofelectronicalexperimentreportsforcircuitmeoryexperimentWaSalsogiveninthepaper.Keywords:ehctronicalexperimentreports;serialcommunication;conveyor;MAX232;MAX4851引言本文介绍的电路测试技术电子实验报告是电工实验台综合软件,该软件选用华中科技大学编著的电工基础实验讲义,制作了9个实验内容:2个直流实验,3个交流实验,4个动态实验。
每个实验相对于一个独立的实验界面,这个实验界面运用软件平台制作完成。
通过使用该软件,学生可以在课堂上完成实验的同时完成实验报告,并在网络打印机上打印出来。
RS232与RS485串行接口转换电路及编程实现RS232和RS485都是串行通信接口,但它们在信号电平、传输距离和通信方式等方面有所不同。
RS232是一种单向通信的接口,常用于连接个人计算机和外部设备,如打印机、调制解调器等,信号电平为正负12V。
而RS485是一种半双工通信的接口,常用于远距离和多点通信,信号电平为正负2-6V。
为了实现RS232与RS485之间的转换,我们需要使用特定的电路和编程实现。
电路设计:1.信号电平转换:由于RS232和RS485的信号电平不同,所以我们需要使用电平转换电路将RS232的正负12V转换为RS485的正负2-6V。
这可以通过使用MAX202芯片来实现。
MAX202芯片是一个双向转换器,可以将RS232信号转换为RS485信号。
2.数据方向控制:RS485是一种半双工通信接口,需要通过数据方向控制线来实现发送和接收的切换。
可以使用一个双四极开关(如74HC4053)来控制数据方向。
其中A路和B路分别连接到RS485的A线和B线上,控制端连接到MCU的IO口。
3.电源供电:RS485通信线需要提供独立的5V供电,可以使用一个稳压芯片(如LM7805)来为RS485提供稳定的电源。
编程实现:1.初始化串口:在MCU上初始化串口,设置波特率、数据位、停止位等参数。
根据不同的MCU,具体的初始化方法会有所不同。
2.设置数据方向:根据发送或接收操作,通过控制IO口的电平来控制数据方向,将数据发送到RS485或从RS485接收数据。
3.发送数据:将要发送的数据写入串口缓冲区,并发送出去。
4.接收数据:通过轮询串口缓冲区检查是否有数据到达,若有数据则读取并进行相关处理。
总结:通过以上电路设计和编程实现,我们可以实现RS232与RS485之间的串行接口转换。
这样可以实现单向通信接口与远距离多点通信接口之间的互联。
在实际应用中,我们需要根据具体的系统需求和MCU的特性进行具体的电路和编程设计。
RS232/RS485/RS422通信设计指南RS232是一种常见的串行通信标准,广泛应用于个人电脑和外设之间的数据传输。
RS232通信线路使用单端信号线,其中一条线负责传输数据,另一条线负责传输与数据相对应的信号。
为了消除数据传输过程中的干扰,RS232还定义了数据传输时序和电气特性。
与RS232相比,RS485是一种更灵活和可靠的串行通信标准,用于长距离、多节点数据传输。
RS485通过差分传输来抵抗电磁干扰,可以支持最多32个节点。
因此,RS485常用于工业自动化控制、楼宇自动化和智能家居等领域。
RS485通信系统的设计原则包括以下几个方面。
首先,选择合适的线缆,常用的有双绞线和屏蔽双绞线。
此外,设计时需要考虑通信距离和波特率的关系,通常距离越远,则波特率越低。
另外,还需要考虑终端电阻的设置,以确保信号质量和数据传输可靠性。
RS422是一种双向、差分传输的串行通信标准,用于高速数据传输和长距离通信。
RS422可以支持最多10个节点,是一种理想的通信标准,适用于对数据传输速度和抗干扰能力有较高要求的应用场景。
在RS422通信系统的设计过程中,需要考虑以下几个方面。
首先,选择合适的线缆和连接器,屏蔽双绞线和DB9连接器是常见的选择。
其次,应根据通信距离和波特率选择适当的终端电阻,并确保电缆主线和对称线的长度相等,以防止信号失真。
此外,由于RS422支持双向通信,需要考虑数据收发方向及数据格式的约定。
总结而言,RS232、RS485和RS422是常见的串行通信标准,用于不同应用场景的数据传输。
在设计这些通信系统时,需要考虑适当的线缆和连接器选择、通信距离、波特率、终端电阻设置以及数据收发方向等因素。
通过遵循这些设计原则,可以确保通信系统的稳定性、可靠性和性能。
SILICON LABORATORIES CP2103USB至UART桥接器说明CP2103是一款高度集成的USB至UART桥接控制器芯片,为RS232或RS485设计升级到USB设计提供一种简单的解决方案。
CP2103是CP2101/2的功能升级产品,具有一些新特性,如可配置I/O电平(3.3V到1.8V)、用于系统状态和控制的4个通用I/O信号等。
典型应用-RS-232接口设备升级到USB-RS-485接口设备升级到USB-USB到RS232串行适配器虚拟串口驱动程序-适用于现有串口应用-无版税发行许可证-Windows 98SE/2000/XP-MAC OS-9-MAC OS-X-Linux 2.40USBxpress TM直接驱动支持电源电压:3.0 ~ 3.6V-自供电:3.0 ~ 3.6V-USB总线供电:4.0 ~ 5.25V温度范围:-40°C ~ +85°C 特性USB功能控制器和收发器-符合USB规范2.0;全速(12Mbps)-集成1024字节EEPROM,用于波特率、厂商ID等-集成收发器;不需外部电阻-集成时钟;不需外部晶体异步串行数据总线-全部握手和Modem接口信号-数据格式支持:8、7、6、5位;1、1.5、2个停止位-奇偶位:奇、偶、传号、空号、无-波特率:300bps ~ 1Mbps-576字节接收缓冲区;640字节发送缓冲区-事件字符支持;线路中断事件支持-4个通用I/O信号,用于状态和控制-可配置I/O电平(3.3到1.8V V OH)-带总线收发器控制的RS-485方式上电复位电路封装-28脚QFN(无铅封装)定货信息-CP2103-GMSILICON LABORATORIES CP2103 USB 至UART 桥接器电气特性(T=-40℃ ~ +85℃,V REGIN = 5.0V ,除非特别说明)。
封装信息CP2103EK 评估套件 — 提供完全的CP2103芯片硬件/软件演示和响应的软件驱动程序。
RS485作为常见的总线之一,几乎每个工控设备都在用,我们也对其熟悉不过了。
我们都知道RS485双半双工通信,其CPU内部的根源是串口通信,串口通信是区分发送TX和接收RX的,在同一对差分信号线上同时传输TX、RX,就是进行方向的控制,方向的控制时机不对,数据传送是要出问题的。
例如下图1、图2中,CPU端的TX信号发送完毕后约100uS后方向引脚拉低,切换到接收状态,但是在TX信号发送完毕后60uS从机就回复了的RX信号,由于此时还是处于RS485芯片还是处于发送状态,此时的接收数据将会被忽略,在系统层面就是体现为数据接收丢包。
图1 RS485 接口电路有些读者会可能回想,只要从机回复数据晚一些,不要这么快速回复,就不存在这个问题了。
但是从机一般都是客户的机器,我们几乎不可能要求别人更改回复时间。
例如三菱的Fx3U PLC作为从机时,从主机发送数据结束到从机回复数据,只用了60uS,部分控制板,甚至回复时间在10uS以内。
研究RS485的方向切换的目标就是:RS485总线空闲时要处于接收状态,如果有主机发送数据,则置高方向引脚,发送完成及时切换到接收状态。
图2 方向脚切换时间过长的情形一、RS485方向切换的方案1:使用反相器自动切换大部分的低成本RS232-RS485转换器采用了这种方法。
具体的实现方法是:把串口的发送信号TX作为反相器的输入,反相器的输出则用来控制RS485收发器的收发控制引脚,同时在RS485收发器的A/B输出端加上上拉/下拉电阻,具体电路如图3所示。
图3 使用反相器自动切换电路在空闲状态下,串口的发送信号TXD为高电平,经过反相器后输出低电平,使485芯片处于接收状态,而RS485总线由于上下拉电阻的作用处于A高B低的状态。
当发送数据时,TXD信号线上的低电平比特位控制485芯片进入发送状态,将该比特发送出去。
而高电平比特位则使485芯片处于接收状态,由于RS485总线上下拉电阻把总线置于A高B低的状态,即表示发送了高电平。
RS-232、RS-485、RS-422接线的临时的解决方案收藏RS-232、RS-485、RS-422 在现场调试经常遇到多种方式的串口通讯的问题,如RS-232、RS-485、RS-422不同口的通讯连接问题,通常RS-485和RS-422之间转换很方便。
但遇到RS-232口要和RS-422口通讯,现场无其他转换方式,如果再邮寄可能等的时间较长。
现在可以有一种临时的解决方案。
(1).RS-232和RS-422 将RS-422的R+、T+短接,和RS-232的GND相连。
RS-422的R-和RS-232的Txd相连,RS-422的T-和RS-232的Rxd相连即可。
.原理如下:RS-232-C接口的电气特性是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”。
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。
所以当RS-232发送“1”时,Txd和GND的电压差为-3—-15V,在RS-422的R+和R-之间形成逻辑“1”的电平(注:线路电平衰减较小)。
当RS-422发送“1”时,RS-422的T+和T-之间形成逻辑“1”的电平为+(2—6)V ,在RS-232的Txd和GND的之间形成逻辑“1”的电平(注:由于RS-422通讯采用差动电平,线路较长衰减也较小,RS-232接收的电平基本维持在5伏)。
通讯距离可以认为以RS-232为准。
即一般小于50米。
我在宝塔石化临时测试过,达40米后还好的很。
(2).RS-232和RS-485 将RS-485的R+、T+短接,和RS-232的GND相连。
RS-485的R-、T-短接,将RS-232的Rxd、Txd短接,两者相连即可。
由于RS-232为全双工,RS-485为半双工,如要通讯则要在通讯程序中做处理才可,但临时使用(如电度表连在NAS-968D/E,用DEBUG设电度表的地址)。
RS232和RS485接线的正确原理图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。
备注:一般台式机会自带1-2个串口插座(公头(9针插头上带针的俗称公头,带针孔的俗称母头)),现在的笔记本一般不带串口插座,可以购买USB串口转换器,具体请参考怎样使用USB串口转换器?公头接线端子排序图母头接线端子排序图一般只用2 3 5 号三根线。