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利用RS-485总线建立的多机通信网,具有可靠性高、硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点,它与计算机之间的通信可以采用多级分级通信模式,可方便地建立起设备网络。
一、多机通信网原理图
利用RS-485总线建立的多机通信网原理图如下图所示。
PC机与从机的通信采用异步串行通信。在串行数据通信中采用了RS-485转换接口,利用RS-232/RS-485转换接口进行电平转换。
二、RS-485接口电路硬件设计
常用的RS-485总线驱动芯片有SN75174、SN75175、SN75176。SN75176芯片有一个发送器和一个接收器,非常适合作为RS-485总线驱动芯片。现以89C52单片机自带的异步通信口,外接75176芯片转换成485总线为例,对RS-485接口电路设计作简要的介绍,其原理图如下图所示。
在接口电路设计中我们注意了以下三个问题。
1.为了实现RS-485总线与单片机系统的隔离,在89C52的异步通信口与75176之间采用光耦隔离。电路设计中采用了高速光耦6N136芯片。
2.在电路设计时,应保证系统上电复位时75176的DE端电位为“0”,否则485总线输出将会处于发送状态,也就是占用了通信总线,这样其它的分机就无法与主机进行通信。由于89C52在复位期间,I/O口输出高电平,故图2电路采用与非门的接法有效地解决复位期间分机“咬”总线的问题。
3.为防止总线中其它分机的通信受到影响,在75176的485信号输出端串联了两个20Ω的电阻R20、R21。
这样本机的硬件故障就不会使整个总线的通信受到影响。