摘要 依据现在煤矿井下供电体系馈电设备多、通讯协议冗杂的特色，规划了一种具有RS-485接口的多协议监测设备。文中给出了该设备的整体结构，介绍了设备的软、硬件规划计划。测验证明，设备可对多种协议和波特率的RS-485总线设备进行实时精确监测，有用地提高了数字化矿井的安全监控才能。
RS-485通讯技能因其物理衔接便利、抗搅扰才能强、传输间隔远等特色在矿井供电设备中得到广泛使用。现在根据RS-485接口的通讯协议没有一致的规则，在不同协议设备之间难以完成信息的正常传输。鉴此，文中选用LPC2148ARM7对特定通讯规约的RS-485总线进行剖析，从而规划了具有多种通讯接口的监测设备，该设备可以精确监测多种设备的实时信息。
1 监测设备整体规划
该信息监测设备首要由ARM微操控器、存储器单元、键盘接口、LCD显现模块、通讯模块等部分组成，如图1所示。微操控器选用NXP公司的支撑实时仿真的ARM7TDMI-S芯片LPC2148，将根据ARM处理器的嵌入式体系使用于矿井监测设备中，具有集成度高、运转速度快、实时性强等特色。LPC2148内部集成了512 KBFLASH和32 KBRAM，在此外接非易失性铁磁存储器AT24C256，提高了信息安全可靠性。人机交互与液晶显现模块首要完成参数输入和显现界面的人机操作。因为受矿井环境的影响，因而对RS-485总线的硬件规划提出了新的抗搅扰办法。
2 设备硬件规划
主控单元是根据一个支撑嵌入式盯梢32/16位ARM7TDMI-S CPU的微操控器有高速FLASH存储器。128位宽度的存储器接口和共同的加快结构使32位代码可以在最大时钟下运转。
2.1 人机交互和液晶显现模块
液晶显现模块选用SSD1289，该模块中心为240RGB×320TFT LCD操控器，显现作用好，满意矿井设备显现要求。人机交互模块选用独立按键与触摸屏兼容形式，按键到达实质安全型要求，触摸屏选用ADS7843接口芯片，ADS7843是一款具有同步串行接口的12位模数转化器，在125 kHz吞吐速率和2.7 V电压下功耗为750 μW，在低功耗设备中使用广泛。
2.2 存储单元
本文选用AT24C256铁电存储器作为监测设备的数据缓冲器，使用非易失性存储技能，存储数据断电可保存10年，传输实时性好。铁电存储器有并行接口、SPI(Serial Pheripheral Interface)和I2C(Intel %&&&&&%Interface)接口3种类型。因I2C总线可扩展性强，电路简练，故选用该接口的存储器，AT24C256与LPC2148的接口电路如图2所示。
2.3 RS-485总线通讯模块
RS-485总线通讯模块已在工业中得到广泛使用，为了增强通讯的抗搅扰才能和稳定性，文中选用了双向TVS，可在正反方向吸收瞬时大脉冲功率，维护通讯信号。一起选用高速光耦合器，有用按捺了信号搅扰，RS-485通讯模块电路如图3所示。
3 监测终端通讯规约剖析
3.1 通讯协议分析
矿井设备大都选用整套设备，或许将部分非成套设备进行改造。关于工业RS-485接口，改造计划多按规范MODBUS协议。文中经过改造监测设备，对不同协议的信息进行监测，有用处理了通讯协议不兼容的问题。现对两种协议进行监测，协议一为馈电II通讯规约2.0，如图4所示，协议二选用MODBUSRTU，如图5所示。从而监测设备将两种协议转化为规范协议。
上述协议是在实践工程中遇到的两种通讯协议，当使用于同一体系中，笔者在嵌入式软件规划中选用协议转化的方法进行处理，有用处理了矿井设备不配套、通讯协议不兼容的问题。
3.2 软件规划
设备软件是根据Linux操作体系的嵌入式软件开发，RS-485通讯驱动程序如图7所示。
4 调试成果
软件规划完成后，选用RS-485转USB对底层驱动程序进行调试。关于报文格式一，设置参数，调试成果如图8所示。关于报文格式二，设置相应参数，调试成果如图9所示。
5 结束语
本文提出了使用ARM为操控中心监测矿井非成套设备，经过该监测设备可完成多种协议的一致转化。能对矿井馈电设备的毛病信息、SOE实时信息进行存储，具有掉电维护功用，并对矿井杂乱的电磁环境提出了RS-485的抗搅扰规划。试验成果表明，该设备对矿井设备的安全监控具有重要意义。
