單片機(jī)RS485多機(jī)通訊的實(shí)現(xiàn)

1、創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十日單片機(jī) RS485 多機(jī)訊的實(shí) 之蔡仲巾千創(chuàng)作創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十摘要本文介紹一種能利用 RS 電特性和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)方式 采自界說串行信協(xié), 實(shí)現(xiàn)單片機(jī) RS485 多通 訊的方法和技巧關(guān)鍵詞單片機(jī) 總線, 總線抵, 行通信1簡(jiǎn)介RS485 串總接標(biāo)準(zhǔn)以差分平衡方式傳輸信號(hào) 具很強(qiáng)的抗共模干擾的能力 許一對(duì)雙絞線上一個(gè)發(fā)送器驅(qū)動(dòng)多個(gè)負(fù)載設(shè)備工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控系統(tǒng)中一般都采納該總線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 而一采 RS485 串總線接口標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)都使用8044 芯作通信控制器各分機(jī)的 CPU.8044 芯內(nèi)部集成了SDLC, 等信協(xié)議 且集成了相應(yīng)的硬件電路 通硬件電路和標(biāo)準(zhǔn)

2、協(xié)議的配合, 使統(tǒng)的通訊準(zhǔn)確、可靠、快速8044在市場(chǎng)上日漸稀, 雖有 8344 可替代 但百元的價(jià)位與普通單片機(jī)幾元至幾十元的價(jià)相差甚遠(yuǎn) 用在開發(fā)一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí) 都望能用單的電路和簡(jiǎn)單的通信協(xié)議完成數(shù)據(jù)交換譬：用單片自己所提供的簡(jiǎn)單串行接, 加上總線驅(qū)動(dòng)器如 SN75176 等合簡(jiǎn)單的 RS485 通訊網(wǎng)絡(luò)本所述的方創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十日創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十日法已勝利地應(yīng)用于工程項(xiàng), 一主機(jī)與 60 臺(tái)從機(jī)通訊, 通波 特率達(dá) 64KBPS.2總線驅(qū)動(dòng)器芯片 SN75176經(jīng)常使用的 RS485 總驅(qū)動(dòng)芯片有 SN75174, SN75175,SN75176.SN75

3、176 芯有一個(gè)發(fā)送器和一個(gè)接收, 非適作 為 RS485 總線驅(qū)動(dòng)芯片SN75176 及邏如 1 所示圖 1 SN75176 芯片及邏輯關(guān)系3 RS485 方構(gòu)成的多機(jī)通信原理在由單片機(jī)構(gòu)成的多機(jī)串通信系統(tǒng)中 一采納主從式結(jié)構(gòu)：從機(jī)不主動(dòng)發(fā)送命令數(shù)據(jù) 一都由主機(jī)控制而且在一個(gè)多機(jī)通信系統(tǒng)中 只一臺(tái)單機(jī)作為主, 臺(tái)從機(jī)之間不能相互通訊 即有信息交換必需通過主機(jī)轉(zhuǎn)發(fā).采納 RS485 構(gòu)成 的多機(jī)通訊原理框圖 如 2 所.創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十日創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十日?qǐng)D 2采納 RS485 構(gòu)的多機(jī)訊原理框圖在總線末端接一個(gè)匹配電, 吸總線上的反射信號(hào) 保正常傳輸信號(hào)干凈、無毛.匹

4、配電阻的取值應(yīng)該與總線的特性阻 抗相當(dāng)當(dāng)總線上沒有信號(hào)傳輸時(shí) 總處于懸浮狀態(tài) 容受干擾信號(hào)的影響將總線上差信號(hào)的正端 A和5 電間接一個(gè) 10K的電阻；正端 A+和端 B-間接一個(gè) 10K 的電阻；負(fù)端 -地間接一個(gè) 10K 的阻 形一電阻網(wǎng).當(dāng)線沒有信號(hào)傳輸時(shí)正端 A+電平年夜約為 3.2V, 負(fù)端 B-的電平年夜約為 1.6V, 即有干擾信號(hào) 卻難發(fā)生行通信的起始信號(hào) 0, 從而加總 線抗干擾的能力4通信規(guī)則由于 RS485 通訊是一種雙工通, 送和接收共用同一物理信道在意刻允許一臺(tái)單機(jī)處于發(fā)送狀.因此要求應(yīng)答的單機(jī)必需在偵聽到總上呼叫信號(hào)已經(jīng)發(fā)送完畢 而沒有其它單機(jī)發(fā)出應(yīng)答信號(hào)的況下 才

5、應(yīng).半雙工通訊對(duì)主機(jī)和創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十日創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十日從機(jī)的發(fā)送和接收時(shí)序有格的要求如在時(shí)序上配合欠好, 就會(huì)發(fā)生總線抵觸 使個(gè)系統(tǒng)的通訊癱, 法正常工作要到總線上的設(shè)備在時(shí)序上的格配合 必需要遵從以下幾項(xiàng)原則： 1) 復(fù)時(shí) 主從機(jī)都應(yīng)處于接收狀態(tài)SN75176 芯的送接收功能轉(zhuǎn)換是由芯片的 RE , DE 端控制的RE=1, DE=1 時(shí), SN75176 發(fā)狀；RE*=0, DE=0 時(shí)SN75176 處接收狀態(tài).一使用單片機(jī)的一根口線連接 RE*, 端在電復(fù)位時(shí), 由于件電路穩(wěn)定需要一定的時(shí), 而單片機(jī)各端口復(fù)位后處于高電狀態(tài) 這就會(huì)使總線上各個(gè)分機(jī)處于發(fā)送狀

6、態(tài) 加上電時(shí)電路的不穩(wěn)定, 可能向總線發(fā)送信息.因此 如用根線發(fā)送和接收控制信號(hào), 應(yīng)該將口線反向后接入 SN75176 的制, 使電時(shí) SN75176 處接狀態(tài).另外, 在從軟上應(yīng)附加若干處置辦, 如上電時(shí)或正式通訊之前 對(duì)行口做幾次空把, 除端口的非法數(shù)據(jù) 和命令2) 控端 * DE 的信號(hào)的有效脈寬應(yīng)該年夜發(fā)送或接收 一幀信號(hào)的寬度在 RS RS 等全雙工通訊過程, 發(fā)和接收信號(hào)分別在分歧的物理鏈路上輸 發(fā)端始終為發(fā)送端 接端終為接收端 不在發(fā)送接收控制信號(hào)切換問.在 485 半雙工通訊中 由 SN75176 的發(fā)和接收都由同一器件完成, 而且發(fā)送和接收使用同一物鏈路 必對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行切

7、換.控創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十日創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十日信號(hào)何時(shí)為高電, 何為電平 一以單片機(jī)的 TI, RI 信 作參考發(fā)送時(shí) 檢 TI 是建立起來 當(dāng) TI 為電平后關(guān)閉發(fā)送 功能轉(zhuǎn)為接收功能；接收時(shí) 檢 RI 是建立起來 當(dāng) RI 為電平后, 接收 畢 又以轉(zhuǎn)為發(fā)送在理論上雖然行得通 但實(shí)際聯(lián)調(diào)中卻呈現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)時(shí)錯(cuò)的現(xiàn)象根據(jù)查證有資料 并在聯(lián)調(diào)中借助存儲(chǔ)示波器反復(fù)測(cè)試 才現(xiàn)個(gè)得意的問, 我們可以檢查單片機(jī)的時(shí) 序：圖 3串行口模式 3 時(shí)序圖單片機(jī)在串行口發(fā)送數(shù)據(jù), 只將 位據(jù)位傳送完畢TI 標(biāo)表標(biāo)幟即建立 此時(shí)應(yīng)發(fā)送的第九位數(shù)據(jù)位（若發(fā)送創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十日創(chuàng)作

8、時(shí)間：二零二一年六月三十日地址幀時(shí)）和停止位尚未出.果在這是關(guān)閉發(fā)送控制 勢(shì)造成發(fā)送幀數(shù)據(jù)不完整如單片機(jī)多機(jī)通訊采納較高的波特率, 幾條把持指令的延時(shí)就可能越 2 位或 位數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)間問題或許不會(huì)呈.可是果采納較低波特率 如 9600, 發(fā)一位數(shù)據(jù)需 100s 左右 單幾條把持指令的延時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠 問就明顯地流露出.接收據(jù)時(shí)也同樣如, 單片機(jī)在接收完 8 個(gè)數(shù)據(jù)位后就建立起 RI 信, 此時(shí)還未接收到第九位數(shù)據(jù)位（若接收地址幀時(shí)）和停止位所, 接端必需延時(shí)年夜于 位據(jù)位的時(shí)間（ 位據(jù)位時(shí)=1/特率, 再應(yīng)答, 否會(huì)生 總線抵觸3) 總上所連接的各單的發(fā)送控制信號(hào)在時(shí)序上完全隔開 .為了保證發(fā)送和接收信號(hào)完整和正確 防總線上信號(hào)的碰撞 對(duì)線使權(quán)需進(jìn)行分配才華防止競(jìng), 連到總線 上的單機(jī) 其送制號(hào)在時(shí)間上要完全隔離總之, 發(fā)和收制號(hào)應(yīng)該足夠?qū)?以證完整地接收一幀數(shù)據(jù) 任兩單的發(fā)送控制信號(hào)在時(shí)間上完全分, 防 止總線爭(zhēng)端法式流程框圖, 拜圖 4.其中a)為發(fā)送流程圖；為接 流程圖創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十日創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十日?qǐng)D 4法式流程圖注：延時(shí) T 秒的取值(1) 傳地幀, T2X(1/波率,可選取 T=2.5X(1/波特 率.(2) 傳數(shù)幀, T1X(1/波率,