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rs485應(yīng)用電路圖
1 問(wèn)題的提出
在應(yīng)用中，rs-485半雙工異步通信總線是被各個(gè)研發(fā)機(jī)構(gòu)廣泛使用的數(shù)據(jù)通信總線，它往往應(yīng)用在集中控制樞紐與分散控制單元之間簡(jiǎn)圖如圖1所示
由于實(shí)際應(yīng)用中，往往分散控制單元數(shù)量較多，分布較遠(yuǎn)，現(xiàn)場(chǎng)存在各種，所 以通信的-性不高，再加上軟硬件設(shè)計(jì)的不完善，使得實(shí)際工程應(yīng)用中如何保障rs-485總線的通信的-性成為各研發(fā)機(jī)構(gòu)的一塊心病
在使用rs-485總線時(shí)如果簡(jiǎn)單地按常規(guī)設(shè)計(jì)電路，在實(shí)際工程中可能有以下兩個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)一是通信數(shù)據(jù)收發(fā)的-性問(wèn)題；二是在多機(jī)通信下，一個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障如死機(jī)，往往會(huì)使得整個(gè)的通信框架崩潰，而且給故障的-帶來(lái)困難
針對(duì)上述問(wèn)題，我們對(duì)485總線的軟硬件采取了具體的改進(jìn)措施
2 硬件電路的設(shè)計(jì)
現(xiàn)以8031單片機(jī)自帶的異步通信口，外接75176芯片轉(zhuǎn)換成485總線為例其中為了實(shí)現(xiàn)總線與單片機(jī)的隔離，在8031的異步通信口與75176之間采用光耦隔離電路原理圖如圖2所示
充分考慮現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜，在電路設(shè)計(jì)中注意了以下三個(gè)問(wèn)題
2.1 sn75176 485芯片de控制端的設(shè)計(jì)
由于應(yīng)用中，主機(jī)與分機(jī)相隔較遠(yuǎn)，通信線路的總長(zhǎng)度往往超過(guò)400米，而分機(jī)上電或復(fù)位又常常不在同一個(gè)時(shí)刻完成如果在此時(shí)某個(gè)75176的de端電位為“１”，那么它的485總線輸出將會(huì)處于發(fā)送狀態(tài)，也就是占用了通信總線，這樣其它的分機(jī)就無(wú)法與 主機(jī)進(jìn)行通信這種情況尤其在某個(gè)分機(jī)出現(xiàn)異常情況下死機(jī)，會(huì)使整個(gè)通信崩潰因此在電路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)-上電復(fù)位時(shí)75176的de端電位為“0"由于8031在復(fù)位期間，i/o口輸出高電平，故圖2電路的接法有效地解決復(fù)位期間分機(jī)“咬”總線的問(wèn)題
2.2 隔離光耦電路的參數(shù)選取
在應(yīng)用中，由于要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及響應(yīng)，通信數(shù)據(jù)的波特率往往做得較高通常都在4800波特以上通信波特率的“瓶頸”，并不是現(xiàn)場(chǎng)的導(dǎo)線現(xiàn)場(chǎng)施工一般使用5類非屏蔽的雙絞線，而是在與單片機(jī)進(jìn)行隔離的光耦電路上此處采用til117電路設(shè)計(jì)中可以考慮采用高速光耦，如6n137、6n136等芯片，也可以普通光耦電路參數(shù)的設(shè)計(jì)，使之能工作在佳狀態(tài)例如：電阻r2、r3如果選取得較大，將會(huì)使光耦的發(fā)光管由截止進(jìn)入飽和較慢；如果選取得過(guò)小，退出飽和也會(huì)很慢，所以這兩只電阻的數(shù)值要-選取，不同型號(hào)的光耦及驅(qū)動(dòng)電路使得這兩個(gè)電阻的數(shù)值略有差異，這一點(diǎn)在電路設(shè)計(jì)中要-慎重，不能隨意，通常可以由實(shí)驗(yàn)來(lái)定
2.3 485總線輸出電路部分的設(shè)計(jì)
輸出電路的設(shè)計(jì)要充分考慮到線路上的各種及線路特性阻抗的匹配由于工程比較復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)常有各種形式的源，所以485總線的傳輸端一定要加有保護(hù)措施在電路設(shè)計(jì)中采用穩(wěn)壓管d1、d2組成的吸收回路，也可以選用能夠抗浪涌的tvs瞬態(tài)雜波器件，或者直接選用能抗雷擊的485芯片如sn75lbc184等
考慮到線路的特殊情況如某一臺(tái)分機(jī)的485芯片被擊穿短路，為防止總線中其它分機(jī)的通信受到影響，在75176的485輸出端串聯(lián)了兩個(gè)20ω的電阻r10、r11這樣本機(jī)的硬件故障就不會(huì)使整個(gè)總線的通信受到影響
在應(yīng)用工程的現(xiàn)場(chǎng)施工中，由于通信載體是雙絞線，它的特性阻抗為120ω左右，所以線路設(shè)計(jì)時(shí)，在rs-485網(wǎng)絡(luò)傳輸線的始端和末端各應(yīng)接1只120ω的匹配電阻如圖2中r8，以線路上傳輸?shù)姆瓷?/dv>
由于rs-485芯片的特性，的檢測(cè)靈敏度為± 200mv，即差分輸入端va－vb *** +200mv，輸出邏輯1，va－vb ≤－200mv，輸出邏輯0；而a、b端電位差的值小于200mv 時(shí)，輸出為不確定如果在總線上所有發(fā)送器被禁止時(shí)，輸出邏輯0，這會(huì)誤認(rèn)為通信幀的起始引起工作不正常解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是人為地使a端電位高于b兩端電位，這樣rxd的電平在485總線不發(fā)送期間總線懸浮時(shí)呈現(xiàn)的高電平，8031單片機(jī)就不會(huì)被誤中斷而收到亂字符通過(guò)在485電路的a、b輸出端加接上拉、下拉電阻r7、r9，即可-地解決這個(gè)問(wèn)
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例如，我國(guó)曾經(jīng)引以為傲的勞動(dòng)力在2004年到2011年間以每年13.6%的速度，并在2015年停止增長(zhǎng)，即人口紅利在今年已不復(fù)存在。此外，企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品不僅需要大量的生產(chǎn)材料，還需要支撐物流等方面費(fèi)用，由此產(chǎn)生的-成本使得企業(yè)負(fù)重累累。
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