|
RS-485通讯协议作为现在最常用的通讯协议,通讯距离长,可靠性性更高,扩展性能好,具有非常广的使用范围。随着科学技术的不断进步,虽然RS-232通讯标准的速度和稳定性都有所提高;但由于制定时间较早,通讯距离较短(理论上是15m),不具备扩展性,实用效果较差。而采用光纤通讯虽然通讯距离和稳定性非常好,但较高的成本抑制了它的快速发展。本文详细介绍了RS-485接口标准在工业集散控制系统中的应用。
1、
RS-485是一种平衡传输方式的串口接口标准。它是一种多发送器的标准,允许在电路中可以有多个发送器;并且允许一个发送器驱动多个负载设备,负载设备可以是被动发送器、接受器或收发器的组合单元。
2、
RS-485的共线电路结构是在一对平衡传输线的两端都配置终端电阻,其发送器、接受器、组合收发器可挂在平衡传输线上的任何位置,实现在数据传输中多个驱动器和接受器共用同一传输线的多点应用。
3、
RS-485标准抗干扰能力强,传输速率高,传送距离远。采用双绞线,不用MODEM的情况下,在100kbit/s的速率下,可传送的距离为1.2km,若采用最常用的9600bit/s,则传送距离可达15km。
现在市面上最常用RS-485收发芯片是MAX485/491系列。MAX485芯片采用的是半双工、双线制的方式;MAX491采用的是全双工、四线制的方式。下面图是说明了各自的特点:
RS-485接口标准在工业集散控制系统中的应用(主要讲述半双工的工作方式):
一般的工业控制系统分为上位机系统和下位机系统,一般自行开发的中小性系统(128~256个输入或输出点)的下位机系统采用的是MCS51系列的单片机,所以这里下位机系统以MCS51系列为主。
1、RS-485接口标准在下位机系统中的应用
1号脚接MCS51的RXD: 数据接收
2号脚接MCS51的P2.6:
数据接受控制信号(可以是别的控制脚)
3号脚接MCS51的TXD: 数据发送
4号脚接MCS51的P2.7:
数据发送控制信号
每次发送数据时候,将P2.7脚置1,当发送完毕的时候清零;
每次发送数据时候,将P2.6脚置0,当发送完毕的时候置1。
由于发送控制信号盒接受控制信号正好相反,因此可以采用一个管教来同时控制数据的接受和发送。在通讯协议的制定上一般采用“呼叫——应答——命令——应答”的方式,最好不要怕麻烦而采用“发送——应答”的方式。虽然这样可以采用减少编程的麻烦;但是可靠性上面却差距不小,比较容易受到干扰的影响。(大致说明单片机的数据传送的设定)
2、RS-485接口标准在上位机系统(主要是PC机)。
(1)、使用汇编语言进行编程和调试:
PC机异步通信适配器一般由串行接口芯片INS8250、EIA-TTL电平转换器SN75150、SN75154(MC1488和MC1489)以及I/O地址译码电路三部分组成。下图为上位机使用RS-485接口标准的示意图:
串行接口芯片INS8250是通用异步收发器UART,只适合作异步起止式协议接口电路。8250内部有10个可访问的寄存器。
|