智能型RS485总线接口设计.pdfVIP

第 3期 工 矿 自 动 化 NO。3 2007年6月 IndustryandMineAutomation Jun.2007 文章编号:1671一251X(2007)03一0099一03 智能型RS485总线接口设计 徐乐年，王 雷， 员玉良，韩 慧 (山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛 266510) 摘要:控制领域中的分布式监控系统具有节点多、传输距离远以及现场工作条件恶劣等特点，因此需要 一种能够支持多节点、远距离通信以及传输信号安全可靠的总线构成网络。结合RS485总线在实际监控系 统中的应用，文章设计出了满足上述要求的智能型RS485总线接口，并在实际使用中收到了较好效果。 关键词:总线接口;智能;转换电路;RS485;RS232 中图分类号:TP336 文献标识码:B 由于RS485总线实行长距离传输(l200 m以 0 引言 上)，而且其传输线通常暴露于户外，因此极易因为 当前工业现场总线中以RS485使用最为普通， 雷击等原因引人过电压。而RS485收发器工作电 这种网络结构因硬件设计简单、控制方便、成本低 压较低(5 V左右)，其本身耐压也非常低 (一7~ 廉、通信速率高等优点广泛应用于工厂自动化、工业 +12V)，一旦过压引人，就会击穿损坏，在有强烈 控制、小区监控、水文 自动监测等领域。当用户要将 的浪涌能量出现时，甚至可以看到收发器爆裂、线路 基于标准的RS232 接 口设备如 PC机连接至由 板焦糊的现象，因此，本通信接口还设计了防雷击保 RS485构成的通信 网络时则必须作 RS232 和 护电路，确保在发生雷击的情况下通信接 口能够正 RS485之间的电平转换。因此，根据 RS232 及 常运行。 RS485各自的电平特点，本文设计了基于单片机控 2 智能型总线接口的硬件设计 制RS485收发器的具有收发使能的智能型总线接 口。该接口解决了系统在节点多、传输距离远以及 本总线接口主要由本安型供电电路、总线接口 现场工作条件恶劣时难以实现数据可靠传输的问 转换电路组成。其中总线接口转换电路由RS232/ 题，实现了总线接口智能收发的功能，并在实际使用 TTL电平转换电路、TTL/RS485电平转换电路、状 过程中取得了较好的效果。 态指示电路及防雷击电路组成。 2.1 本安型供电电路 1 智能型总线接口的功能设计 本安型供电电路如图1所示，其输人为AC 本接口实现了将 RS232 电平转换成RS485 电 28V，经过双重过流保护电路、双重过压保护电路及 平的功能，从而弥补了RS232通信距离短、速率低、 短路保护电路，输出DC12V，再经过1路7805稳 不能组网等缺点。 压器输出+SV直流电压向485转换电路供电;同 为了保证系统能够在条件比较恶劣的情况下正 时DC12V还经过DC一DC电源模块DY12S05一 常运行，要求通信接口具有本安特性。本通信接口 WS隔离输出+SV直流电压，使用该DC一DC器 具有双重过压保护、双重过流保护及短路保护等功 件产生1组与RS485总线电路完全隔离的电源输 能，是一种能确保在规定条件(包括正常工作和规定 出，用于向RS232/TTL转换电路提供+SV电源。 的条件)下产生的任何火花或任何热效应均不能点 2.2 总线