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解析根据RS485总线的长途测控体系

解析基于RS485总线的远程测控系统-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。

rs-485/’ target=’_blank’>RS-485总线型长途测控体系已得到广泛应用,这首要因为rs-485/’ target=’_blank’>RS-485总线具有传输间隔远等特色。在传输速率为9600bit/s时传输间隔可达1.2km以上,最高传输速率可达10Mbit/s,且只用一般双绞线即可,同一对双绞线上能够挂接多至256个以上的终端。有许多工业测控模块都是选用RS-485总线型的,比方Adam、Nudan等,但价格较高。本文介绍的RS-485长途测控体系结合传统的分布式测控体系的特色、运用了RS-485总线的特色,并且奇妙地应用了AT89C2051单片机和CD4067多路开关,因此成本低,功用灵敏,运用简略。

解析根据RS485总线的长途测控体系

1、体系规划方案

本体系由一台PC作为主机,多至255台AT89C2051单片机作为从机。主机的RS-232串行口通过外插式的RS-232/RS-485转化器变成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讯。

单片机的串行口通过MAX485芯片转化成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)的地址挑选信号。两片CD4067一起构成一个双16选1多路开关。PC首要宣布所要选中的单片机编号m(0~254),然后发送该单片机操控的通道的序号n(0~15),这时第m个单片机的第n个通道选中,其信号与本体系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转化后送入计算机进行记载和显现。假如被选中的通道的模拟信号是电流信号而不是电压信号,则需求在模拟信号总线之间并接一只电阻,以便将电流信号转化成电压信号。为了能有效地传送比较弱小的模拟信号,比方热电偶的热电势信号,体系的模拟信号总线有必要运用屏蔽电缆。微型数据采集器应选用带多量程挑选和程控扩大的类型,以习惯各种传感器输出信号的要求。本体系也能够用来长途操控继电器和电机等,此刻运用微型数据采集器的D/A转化功用。比方第m个单片机的第n个通道接的是一个固态继电器,首要PC通过串行口宣布地址信号选中该通道,然后PC通过微型数据采集器向该通道宣布开或关的操控信号(通过D/A转化)。

2、体系硬件规划

主机PC所配的RS-232/RS-485转化器和微型数据采集器都已有市售的产品,价格也较低。RS-485数字信号总线通过MAX485芯片转化成TTL电平的RS-232信号以便与AT89C2051的串行口般配。AT89C2051的P1.0~P1.3别离接到两片CD4067(16选1多路开关)的地址挑选端A0~A3.这样当P1.0~P1.3输出某个通道号(比方A3A2A1A0=0001)时,CH1的正端CH1+(即X1端)和CH-(即Y1端)一起选通。选用双端信号方法而不必单端信号方法(此刻一切通道负端悉数共地)的优点在于各个通道能够彼此独立的输出信号或接纳操控信号,因此各通道所接的传感器能够共用一个电源。两片CD4067的公共端X和Y别离接到模拟信号总线的正端和负端,整个从机电路用单5V电源供电,功耗大约100mW。

3、体系软件规划

主机PC与各从机的通讯以单片机的串行通讯方法3进行通讯。方法3为波特率可变的9位数据(除1位开始位“0”和1位中止位“1”之外)异步通讯方法,是多机通讯中用得最多的方法。PC与多AT89C2051单片机的通讯软件规划关键在于对单片机的串行操控寄存器SCON的正确编程以及对PC串行口接口的灵敏运用。

当AT89C2051作业在方法3时,传送一帧信息共11位:1位开始位(D0=0),8位数据位(D1~D8),1位可编程位(D9)和1位中止位(D10)。其间附加的第9位D9作为“地址帧”和“数据帧”的辨认标志位。此位数据在发送端由串行操控寄存器的TB8位发生,在接纳端由主动传送到SCON的RB8位中。假如D9=TB8=1,则阐明此帧信息为地址,否则为数据。串行操控寄存器SCON中有一位多机通讯操控位SM2,当SM2=1时只接纳地址帧,当SM2=0时既可接纳地址帧也可接纳数据帧。

当主机PC与某从机通讯时,主机首要发送指令FFH,使各从机的SM2全置1.然后发送该从机的地址m(00H~FFH),留意地址帧的附加位D9=1,所以此刻一切从机都进行串行中止呼应处理(进口地址:0023H)。各从机中止呼应处理为:将接纳到的地址号m与自己的编号进行比较,假如不持平,则不予理睬,假如持平,则置SM2=0,并且等候持续接纳即将选通的通道号n(0H~FH),再将n送到P3口。最终主机发送通道号n,因为n作为数据帧所以此刻置D9=TB8=0.因为此刻只要编号为m的从机的SM2=0,所以m号从机的n号通道选通。任何时候只能选通某一个从机的某一个通道。

对主机PC串行口的编程不只要挑选相同的波特率,并且要对通讯线路操控器LCR进行奇妙地设置,为了与单片机的方法3相匹配,对LCR的设置为:8位数字长、答应奇偶校验、1位中止位。留意信号的奇偶校验位D9不能设置为固定的0或1,所以有必要灵敏挑选奇校验仍是偶校验以便设置D9为0或1.当发送地址帧时,需求D9为1,所以假如此刻的地址的二进制码中“1”的个数为奇数,则挑选偶校验,若为偶数,则挑选奇校验。而发送数据帧时,挑选正好相反。

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