RS485/RS232轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)的串行通信

2.2PC機(jī)側(cè)RS485/RS232轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)

RC機(jī)側(cè)RS485/RS232轉(zhuǎn)換器的電路如圖4所示。

該電路首先通過MAX490芯片將單片機(jī)側(cè)經(jīng)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)碾娏鳝h(huán)信號轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS標(biāo)準(zhǔn)的電平信號，然后通過光隔6N137隔離，得到兩個同樣是與TTL/CMOS電平相兼容的電平信號；最后，經(jīng)RS232芯片轉(zhuǎn)換成 RS232電平：其中RS232電平的邏輯“0”的電平范圍為－5V～－15V，邏輯“1”的電平范圍為＋5V～＋15V。這里RS232電平轉(zhuǎn)換芯片選用MAXIM公司的MAX232A[4]，該芯片采用單電源(＋5V）供電，RS232電平由內(nèi)部電荷泵產(chǎn)生，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5所示。

3、通信軟件的設(shè)計(jì)

利用上述硬件通信電路，可以實(shí)現(xiàn)符合RS485協(xié)議的串行通信，同時又對軟件的編寫沒有任何額外要求，因?yàn)楸倦娐犯淖兞藗鬏斖ǖ赖男盘杺鬏敺绞?。單片機(jī)側(cè)的通信可以采用查詢方式或串行中斷方式。在電參數(shù)測試儀中，為了保證上位機(jī)和下位機(jī)之間時序的嚴(yán)格一致，我們采用了查詢方式，這部分程序的編寫較簡單，具體可參閱文獻(xiàn)[1][3]。PC機(jī)側(cè)WINDOWS環(huán)境下的通信程序，可直接利用VC＋＋提供的相應(yīng)于串口的API函數(shù)完成RS232 通信編程，具體可參閱文獻(xiàn)[2][3]。

由于數(shù)據(jù)傳輸是在強(qiáng)干擾的環(huán)境中進(jìn)行的，而且傳輸距離又較遠(yuǎn)，為了保證數(shù)據(jù)能高速、準(zhǔn)確傳輸，軟件編程時可以考慮對大批量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組傳送，同時對每組數(shù)據(jù)進(jìn)行和校驗(yàn)，檢查其傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。在實(shí)際使用中，設(shè)定每組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頭為單字節(jié)0AAH，中間為256個字節(jié)的采樣數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)最后一個字節(jié)為和校驗(yàn)結(jié)果。PC機(jī)每接收到一組數(shù)據(jù)，均要進(jìn)行再次和校驗(yàn)，，然后將PC機(jī)的校驗(yàn)結(jié)果和單片機(jī)的校驗(yàn)結(jié)果（該組數(shù)據(jù)的最后一個字節(jié)）相比較，若兩者不等則校驗(yàn)失敗，PC機(jī)給單片機(jī)發(fā)重傳命令，要求單片機(jī)重傳本組數(shù)據(jù)；若兩者相等則校驗(yàn)正常，PC機(jī)給單片機(jī)發(fā)確認(rèn)認(rèn)號，并準(zhǔn)備接收下一組采樣數(shù)據(jù)，單片機(jī)則開始新一輪采樣。

4、實(shí)際應(yīng)用

在電參數(shù)測試儀的工作過程中，大約每隔一分鐘單片機(jī)和上位PC機(jī)之間就要經(jīng)過多次命令和數(shù)據(jù)的雙向傳遞，其數(shù)據(jù)量較大，每次約有7k字節(jié)左右。本系統(tǒng)單片機(jī)選用ATMEL公司的AT89C52，晶振頻率為110592MHz，串行通信方式為模式1，通信速率為57.6kBPS。上位機(jī)的通信和數(shù)據(jù)處理程序采用VC＋＋6.0編寫。單片機(jī)和PC機(jī)之間的距離約100米左右，傳輸線由普通的多芯電源線替代，且經(jīng)過有電焊機(jī)、電動機(jī)、高壓靜電發(fā)生器等頻繁起動的場合。采用上述硬件通信電路，同時考慮編程時的軟件糾錯，該儀器經(jīng)過多次24小時的不間斷運(yùn)行，都沒有發(fā)生過死機(jī)現(xiàn)象，工作一切正常。調(diào)試時，通過觀察上位PC機(jī)中設(shè)置的數(shù)據(jù)重傳計(jì)數(shù)器，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)重傳次數(shù)極少。

實(shí)踐證明本文設(shè)計(jì)符合RS485協(xié)議的串行通信電路，可以滿足高速率、高可靠、遠(yuǎn)距離的串行通信，同時價格又比較便宜，不失為一種較為理想的串行通信方案。