基于RS485接口的数据传输电路.docVIP

单片机技术课程设计说明书 专业 电气工程及其自动化 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期 年月日 1. 概述 1 2. RS485硬件问题 6 2.1 问题的提出 6 2.2 电路基本原理 6 2.3 RS-485的DE控制端设计 8 2.4 避免总线冲突的设计 8 2.5 RS-485输出电路部分的设计 8 2.6 系统的电源选择 6 2.7软件的编程 6 2.8 结论 2. 硬件设计 6 2.1 RS485 6 2.2 多通机原理 6 2.3 单片机通信原理 8 2.4 MX485 8 2.5 整题电路设计 8 3. 软件设计 11 3.1 通信软件实现 11 3.2 程序流程图 12 4. 联合调试 14 5设计小结 16 参考文献 16 附 录 17 附录1：程序清单 17 附录2：系统电路图 21 1.概 述 单片机是一种采用超大规模集成电路技术把多种功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。它广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域随着计算机技术的发展及工业自动化水平的提高, 在许场合采用单机控制已不能满足现场要求,因而必须采用多机控制的形式,而多机控制主要通过多个单片机之间的串行通信实现。串行通信作为单片机之间常用的通信方法之一, 由于其通信编程灵活、硬件简洁并遵循统一的标准, 因此其在工业控制领域得到了广泛的应用。本次课程设计就是利用单片机，基于RS-485芯片，设计一种简单的多机通信——一主两从。 　RS一485接口是一种基于平衡发送和差分接收的串行总线,具有很强的抗共模干扰能力,在适当的波特率下传输距离远;同时易于进行网络扩展,被广泛的应用在很多工业现场。 　节能灯寿命检测环境中,主要干扰来自开关和寿命检测的强电干扰、开关产生的电磁干扰、空气循环设备的干扰等等;同时由于寿命检测环境温度高,强电系统复杂,也给系统的运行提出更高的要求。寿命检测系统要求实时报告每一盏节能灯的运行状态、环境温度、电压等,并在寿终计算出节能灯寿命、光通等参数。可见系统的传输数据量大,实时性强,因此物理总线的拓扑结构和通信协议尤为关键。 1.1 总设计方案 在多机通信中，最重要的是保证通信有条不紊地进行，因此需要严格的通信协议和完善的通信软件，本次课程设计就是利用RS－485电气特性和简单的结构方式，基于RS-485的多机通信系统，采用自定义串行通信协议，实现2个通信终端之间互相通信的功能 该设计方案通信距离远、抗干扰能力强也可实现主机与从机的通信，但不能实现从机之间的通信。 RS-485方式构成的多机通信系统采用主从式结构：主机控制多个从机，作为从机的单片机不主动发送命令或数据，一切都由主机单片机控制；并且在一个多机系统中，只有一台主机，各台从机之间不能相互通信，即使有信息交换也必须通过主机转发。采用RS-485构成的多机通信系统原理。在总线末端接一个匹配电阻，吸收总线上的反射信号，使得正常传输信号无毛刺。匹配电阻的取值应该与总线的特性阻抗相当。在总线上没有信号传输时，总线处于悬浮状态，容易受干扰信号的影响。将总线上的差分信号的正端A+和负端B-之间接一个10K的电阻；负端B-和地间接一个10K的电阻，形成一个电阻网路。当总线上没有信号传输时，正端A+的电平大约为3.2V，负端B-的电平大约为1.6V，即使有干扰信号，也很难产生串行通信的起始信号0，从而增加了总线抗干扰的能力。 1.2设计要求： 设计一个RS485接口并能实现双机通讯的单片机应用系统。 1.3设计方案： 本次设计，对于两片89C51，采用RS485进行双机通信。发送方的数据由串行口TXD段输出，经过电平转换芯片MAX485将TTL电平转换为RS485电平输出，经过传输线将信号传送到接收端。接收方也使用MAX485芯片进行电平转换后，信号到达接收方串行口的接收端。接受方接收后，在数码管上显示接收的信息。为提高抗干扰能力，还可以在输入输出端加光耦合进行光电隔离。 软件部分，通过通信协议进行发送接收，主机先送AAH给从机，当从机接收到AAH后，向主机回答BBH。主机收到BBH后就把数码表TAB[16]中的10个数据送给从机，并发送检验和。从机收到16个数据并计算接收到数据的检验和，与主机发送来的检验和进行比较，若检验和相同则发送00H给主机；否则发送FFH给主机，重新接受。从机收到16个正确数据后送到一个数码管显示。 选择STC单片机 1.4设计系统流程图 首先判断是接收中断还是发送中断，若是接收中断，则清除RI，同时启动字符间隔定时器TO，并置收发标志为收。当接收完第2个字节后，各从机立即判断是否寻址本机，若是，