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根据单片机的SRS232/RS485转换器设计方案

为了便于对分布式的各个现场测控设备实现集中控制,现场总线技术得到了广泛的应用。RS485总线因其硬件设计和通信协议简单、控制方便、成本

为了便于对分布式的各个现场测控设备完结集中操控,现场总线技能得到了广泛的运用。RS485总线因其硬件规划和通讯协议简略、操控便利、本钱低价、传输间隔远以及可挂接多个从设备等长处而成为现在国内运用较多的现场总线之一。

现在大多数的分布式现场总线通讯体系一般都运用PC机(或工控机)作为主机对各个现场设备进行集中操控和数据传输。PC机只要规范的RS232接口,而RS232总线和RS485总线的接口电平不兼容,要完结PC机和RS485总线构成的通讯网络的衔接就必须进行RS232和RS485之间的电平转化。因而,进行RS232/RS485转化器的规划就显得很有必要。

选用单片机进行RS232/RS485转化器的规划是比较常用的一种办法。传统的根据单片机规划的RS232/RS485转化器存在着以下缺乏之处:

(1)选用的单片机和外围器材个数较多,给规划带来不便利,也不利于降低本钱,减小体积;

(2)设置不灵敏,不能改动波特率和通讯方法,或许更改参数不便利利,使通用性受限。

鉴于以上缺乏,本文选用宏晶科技公司出产的增强型51单片机STC11F02E为中心规划了一款RS232/RS485转化器来补偿这些缺点,降低了本钱,减小了体积,一起能够便利地进行波特率和通讯方法的设置,增强了其通用性;并且单片机的可编程方法也便利了转化器的功用扩展,灵敏性大大增强。

转化器的整体结构概述

转化器首要由三部分组成,分别为:RS232电平转TTL电平模块、RS485电平转TTL电平模块和单片机主操控模块。转化器的整体结构框图如图1所示。

图1 转化器整体结构框图

RS232电平转TTL电平模块用来完结RS232总线和单片机之间的衔接,RS485电平转TTL电平模块用来完结RS485总线和单片机之间的衔接,而单片机主操控模块起到一个过渡衔接的效果,用于协谐和操控RS232总线和RS485总线之间的数据传输。

下面详细论述这3个模块的详细硬件电路规划。

转化器的硬件电路规划

RS232电平转TTL电平模块的电路规划

这儿选用Maxim公司出产的MAX232电平转化芯片规划RS232和单片机的电平转化接口电路。

MAX232芯片只需用5V的单电源供电,外加4个%&&&&&%,就可完结RS232电平缓TTL电平之间的转化,可直接驱动RS232总线进行数据传输,运用十分便利。选用该芯片能够很容易地完结单片机和RS232总线之间的衔接,其最高传输速率可达120kbps。

该模块的详细电路规划图如图2所示。

图2 RS232电平转TTL电平电路

RS485电平转TTL电平模块的电路规划

该模块的电路选用Maxim公司出产的RS485接口芯片MAX483E进行规划。

MAX483E芯片是一款用于RS485和RS422通讯的低功耗总线收发器,具有±15kV静电放电冲击维护和限摆率驱动特性,减小了电磁搅扰和终端电缆反射,答应高达250kbps速率的无差错数据传输。该芯片只需用5V的单电源电压供电即可正常作业,并且在一条总线上最多能够衔接32个负载。运用该芯片能够极大地简化单片机和RS485总线的接口电路规划。

该模块的详细电路规划图如图3所示。

图3 RS485电平转TTL电平电路

单片机主操控模块的电路规划

该模块是转化器的中心模块,转化器的首要功用便是经过该模块来完结的。整个电路规划也十分简略,只需一片增强型的51单片机STC11F02E外加一些根本的外围电路(包含外部晶体振荡器电路和复位电路)即可完结规划。

STC11F02E单片机为增强型的8051内核,具有2KB的片内Flash程序存储器、2KB的EEPROM存储器和256KB的片内SRAM数据存储器。这款单片机的UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发器)模块的最大特色便是经过装备特别功用寄存器AUXR1中的第7位UART_P1的状况能够使UART模块的两个引脚(RXD、TXD)接到P3端口的P3.0、P3.1引脚,或许接到P1端口的P1.6、P1.7引脚,然后能够充任两个串口运用。这儿首要运用该功用来规划RS232/RS485转化器。

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