基于RS-485总线多路抢答系统的实现
基于RS-485总线的多点测温系统原理与实现
第ｌ ５ 卷第 １ 期
的温度 ， 并将 当前 温度 与设 定温 度 比较 ， 若 当前 温度 高于或 低于设 定 温 度 时 ， 立 即 报 警 。二 是 向主机 传 送温度 等数 据 。从 机 结构 框 图 如 图 ２ 。从 机 电 路包 括单片 机 、 键 盘显示 电路 、 温度传 感 器 、 报警 电路 、 通
答方 式 ， 其协议 如下 ： （ １ ）单片 机复位 后 ， 主机为 发送 状 态 ， 从 机 为接 收状 态 ， 主机发 出广 播 数 据 （ 如Ｏ Ｘ Ｆ Ｆ ） ， 所 有 从 机接 收 到后 ， 置Ｓ Ｍ ２＝１ 。
允许 连接 多个 收发器 ， 即具 有 多站 能力 ， 可 方便 地 建
立 起设 备 网络 。本文 中 Ｒ Ｓ一 ４ ８ ５接 口组 成半 双工 网
１ ９ ６ ９年 公布 的通 信协 议 ， 标 准对 串行 通 信接 口的信
号线功能、 电气特性都作 了明确规定。对 于近距离 通信， 目前较 为常用 且 简单 的是三 线 制接 法 ， 即发 送
信接 口等 。
表 １ 主 从机 通 信 中的 帧 格 式
数 据 帧 格 式
温度 传 感 器
单 片机
＝ ●
， ｌ பைடு நூலகம்
通 信 接口
Ｒ Ｓ一 ４ ８ ５总线 通 信 采 用 半 双 工 通 信 方 式 ， 每 个
从机 分配一 个 地址 号 ， 任 何 时 刻 只 能有 一 台 主机 发 送 。在多 机通 信 中采 用 主 一从 结 构 ， 主 机 与从 机 可 以双 向通信 ， 从 机 之 间 只有 通 过 主机 才 能 通 信 。每 个从 机分 配唯 一 一个 地 址 ， 主从 机 之 间 采用 一 问一
基于RS485总线的测试系统的设计与实现
点 只通过 中断 接 收终端 机和 主节 点发 送 的数
据，不 做其 他 处理 。当从 节 点从 Ｒ Ｓ ４ ８ ５总 线
上 收 到 主 节 点 的 时 隙 配 置 指 令 后 ，解 析 时 隙 配 置 指 令 ， 从 中获 取 与 当 前 节 点 号 相对 应 的 时 隙
１前 言
强大 的处 理器 ，频率最 高可 达 １ ． ５ Ｇ Ｈｚ ，处理 速度完全满足通信要求 ， 同时集成 Ｌｌ ／ Ｌ ２缓存，
率在 ３ ３ ／ ６ ６ ＭＨｚ还 有 其 他 资 源 这 里 不 再 赘 述 。 主 节 点 的 通 信 过 程 描 述 如 下 ： 主 节 点 的 主控 板 通过 Ｐ Ｃ Ｉ 总 线 与 ＲＳ ４ ８ ５接 口 卡 相 连 ，
４ 结 束 语
本文 深入 分析 了用 户 的测试环 境 以及 系 试系 统，主 节 点采用 ＲＳ ４ ８ ５总线 与各个 从 节 点相连，通过时钟信号计数的方法确定各个从
将数据发 向不 同的上位机监测系统 。 【关 键 词 】Ｒ Ｓ ４ ８ ５
Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｐ Ｃ Ｄ Ｓ Ｐ
Ｔ Ｄ Ｍ Ａ 组 网 方 式 总 线 ３主节点设计
鉴于总线上数据传输量大 ，传输速率高 ，
主节 点主 控 板上采 用 飞思 卡尔 的 Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｐ Ｃ 架 构 的 处 理 器 ＭＰ Ｃ ８ ５ ４ ８ Ｅ ， 它 是 一 款 功 能 非 常
网 络 ，满 足 测 试 ２ Ｏ个 节 点 的 需 求 。ＲＳ ４ ８ ５一
到 １ Ｇ，总 共 １ ６ Ｍｂ ｙ ｔ Ｃ Ｓ的 ８位 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ存储 器，
一
送给终端机 （ 被 测 设 备 ） 。从 节 点通 过 上 升 沿 中 断 方 式计 数 自己 的 发送 时 刻 。
基于RS485总线的远程抄表系统采集终端的设计与实现
基于RS 485总线的远程抄表系统采集终端的设计与实现王宗阳,马旭东(东南大学 江苏南京 210096)摘 要:为了提高远程抄表系统的通信的准确性,介绍了一种采用RS 485总线进行通信的远程抄表系统采集终端的软硬件设计与实现。
重点阐述了采集终端的脉冲采集电路和RS 485接口的设计与实现,以及采集终端的各软件模块的设计。
这种采集终端不仅可以集抄脉冲式电能表而且也可以采集带RS 485接口的电能表。
另外,由于采用了RS 485总线通信,其通信的准备性也大大提高了。
关键词:RS 485总线;采集终端;SPI 接口;远程抄表中图分类号:TP391177 文献标识码:B 文章编号:1004373X (2007)0707803Design and R ealization of Integrated Acquisition of the R emote Meter R eadingSystem B ased on the RS 485BusWAN G Z ongyang ,MA Xudong(Southeast University ,Nanjing ,210096,China )Abstract :In order to improve accuracy of communication of the remote meter reading system ,This paper introduces the design and realization of hardware and software of an integrated acquisition terminal of the remote meter reading system which adopt the BUS RS 485.The hardware design of the circuit of the pulse acquisition and interface of RS 485is described mainly ,and this paper mainly introduces the software modules design of the integrated acquisition too.This integrated acquisition doesn ′t only collect the pulsed electric energy meter ,but also collects the electric energy meter with the interface of RS 485.In addition ,on account of the adoption of the BUS RS 485,it improves the accuracy of the communication greatly.K eywords :RS 485bus ;integrated acquisition terminal ;interface of SPI ;remote meter reading收稿日期:200608231 引 言远程抄表系统不仅能够节约人力资源,更重要的是可提高抄表的准确性,减少因估计或誊写而造成的帐单出错,所以这种技术越来越受到用户欢迎。
毕业设计(论文)-基于RS-485的多路数据采集模块的设计
1 绪论1.1基于RS-485的多路数据采集模块的设计综述1.1.1基于RS-485的多路数据采集模块的意义和任务“基于RS-485的多路数据采集模块”完成的任务是测得电压、电流、温度等模拟量信号，经过模块内部处理，通过RS-485总线传给计算机。
自然界所存在的一些物理量和大量的是模拟量，例如压力、流量、温度、轴角、光通量、位移等，它们是非电模拟量。
这些模拟量不能送进数字计算机进行处理，必须先经传感器件将其转换成模拟电信号，经过放大后送至模拟/数字转换器，将模拟信号转换成数字信号。
数字信号经过数字计算机分析处理后，其输出仍是数字信号，所以必须经过数字/模拟转换器，将数字信号转换成模拟信号，将数字信号转换成模拟信号后，才能送去控制执行元件，例如科研和生产中常常遇到程序升温、降温的问题，为了保证生产过程正常安全的进行，提高产品的质量和数量，减轻工人的劳动强度，节约能源，常常要求加热对象的温度按照某种指定的规律变化。
选择合适的ADC设计高速高精度采集系统提供了一个较好的解决方案。
该设计的意义在于:电流、电压、温度是工业、农业对象中主要的被控参数之一，像电子、冶命、机械、食品、化工等各类工农业业中，广泛使用的各种加热器、热处理炉、反应炉、温度计等，对工件的处理温度要求严格控制，计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。
随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，环境自动监测控制方面的研究有了明显的进展，各种更为先进的检测系统正在应运而生，它们能很好的克服信号易受干扰损耗，测量误差较大以及安装拆卸繁杂等缺点，例如利用DALLAs公司生产的新型器件实现的数字化单总线技术。
但目前在低成本检测系统或者精度要求不高的检测系统中，传统的温度控制措施仍然占据着主导地位。
1.1.2 课题研究背景及立题依据人类社会进入信息时代，信息技术已经深深地渗透到人们的日常生活中。
信息技术主要包括信息的获取、传输、处理、记录和应用等。
基于RS485总线的工业自动化控制系统设计与实现
基于RS485总线的工业自动化控制系统设计与实现随着工业自动化的不断发展，工业控制系统也迎来了一个新的时代。
基于RS485总线的工业自动化控制系统设计与实现，为控制系统提供了一种更加高效、可靠和安全的架构方式。
一、基于RS485总线的工业自动化控制系统基于RS485总线的工业自动化控制系统，是一种以RS485总线技术为核心的控制系统架构。
它将各种控制器、传感器、执行器等设备连接在同一总线上，实现了设备之间的高速数据通信。
RS485总线通过差分信号传输技术，可以在抗干扰性、信号传输距离、数据传输速率等方面都有极大优势。
在工业控制系统中，RS485总线的应用已经非常广泛，因为它可以在长距离传输大量数据时提供高速稳定的数据传输服务。
基于RS485总线的工业自动化控制系统还可以支持多种协议，例如Modbus，CANopen，Profibus等。
这些协议为系统提供了标准化、灵活化的接口，为不同厂家的设备之间的互联打通了技术瓶颈。
二、基于RS485总线的工业自动化控制系统的优势(i) 性能优越基于RS485总线的工业自动化控制系统，可以实现高速数据传输和灵活性能的特点。
它支持多种协议，可以与不同设备之间的互联实现零障碍，同时它的稳定性也具有很高的信誉度，可以在工业环境内长期稳定运行。
(ii) 可靠性基于RS485总线的工业自动化控制系统，可以实现低误码率、低噪声、多层物理和劫持保护等特点，减少由于数据传输误差引起控制系统失效的可能性。
这是保障工业自动化控制系统全天候运行的关键要素之一。
(iii) 安全性基于RS485总线的工业自动化控制系统，可以通过特定身份识别和数据加密技术，确保系统安全性。
它具备密码保护机制，可以抵御黑客攻击，确保敏感数据不会被非法截取走。
(iv) 维护性基于RS485总线的工业自动化控制系统，可以实现远程故障诊断和维护，减少运行成本。
它的模块式结构，简化了硬件故障的排除工作，提高了系统的可维护性。
基于RS—485的多机串行通信实验系统设计及应用
ＲＳ一 ４ １ ８５
接１ ： ５ １
故 多个驱 动器和接 收器可 共享 同一组 公用 传输线 。采用 图 １给 出的 电平转换 电路 构 成 Ｒ ４ ５网络 ， 以实现最大传输距离 １０ ｍ， Ｓ一 ８ 可 ２０ 数据传输速率最 高可达 ２５ ｂ ｓ ． Ｍ ／。
２ 多机 通 信 协 议
两 种 方 式 下 的 Ｒ ４ ５多机 通 信 分 别 如 图 ３和 图 ４所 示 。其 中 Ｒ Ｓ一 ８ Ｅ为 接 收 器 输 出 使 能端 ， 已置 为 固定 低 电平 （ 收 器 使 能 始 终 有 效 ） Ｄ 接 ； Ｅ为 发 送 器 输 出 使 能 端 ， 串 行 口的 由 握 手 信 号 Ｒ Ｓ控 制 。 图 ４中 的 Ａ、 Ｔ Ｂ分 别 为 接 收 器 正 负 输 入 端 ， 图 １中 的 Ｒ 与 ＸＤ ＋和 Ｒ Ｄ一对 应 ； ４中的 Ｙ， 别 发 送 器 正 负 输 出 端 ， 图 １中 的 Ｔ ＋和 Ｔ Ｄ 一对 应 。 Ｘ 图 ｚ分 与 ＸＤ Ｘ
而图 ３电路 中 ， 将接 口板上 的 Ｒ Ｄ＋和 Ｔ Ｄ＋短接 后相 当于信 号 Ａ， Ｘ Ｘ Ｘ Ｒ Ｄ一 Ｔ Ｄ一短 和 Ｘ 接后 相 当 于 信 号 Ｂ 。
图 ３ Ｒ ４ ５半双 工通 信 网 Ｓ一 ８
摘 要： 本文 介绍 了微 机 间通 过 Ｒ ４ ５接 口实 现 多机 串 行通 信 的原理 ， 出 了实 现异 步 串 Ｓ一 ８ 给
行通 信接 口 Ｒ Ｓ一２ ２ ３ Ｃ与 Ｒ Ｓ一４ ５问 电平 转换 的 电路 ， 讨论 了实 现多 机通 信 需 要设 定 的相 ８ 并
关 协 议及 软件 编程 方法 。
维普资讯
实 验 技 术 与 管 理
ｖ １１ Ｎ ． ２０ ０．９ ０５ ０ ２
基于485总线的联网报警控制系统的实现的开题报告
基于485总线的联网报警控制系统的实现的开题报告一、选题背景随着网络技术的不断发展，人们对于联网报警控制系统的需求越来越高。
现有的报警控制系统，往往是基于单一控制器设计，不能适应大规模的联网控制需要。
而基于485总线的联网报警控制系统，能够使多个设备进行联网通信，实现全局控制，达到智能化、高效化的目的。
因此，本文拟对基于485总线的联网报警控制系统的实现进行研究。
二、研究内容与目的本文旨在研究基于485总线的联网报警控制系统的实现方法，包括系统的架构设计、通信接口的协议制定、设备的控制逻辑设计等方面。
具体包括以下几点内容：1. 对于现有的报警控制系统进行研究，分析其存在的问题和不足。
2. 设计基于485总线的联网报警控制系统的结构，包括总线拓扑结构、通信协议等。
3. 基于系统设计，对数据通信和控制逻辑进行详细的规划和设计，考虑到安全性、可靠性、效率等方面的问题。
4. 实现系统并进行实验验证，测试系统的联网性能、控制功能等指标。
本文的研究目的是：1. 实现基于485总线的联网报警控制系统的设计和实现。
2. 研究系统的通信协议和控制逻辑，发掘系统潜在的问题和不足，寻求优化方案。
3. 验证系统性能指标，评价系统的可行性和实用性，并为提高报警控制系统的智能化、精准化等方面的研究提供支持和借鉴。
三、可行性分析本文所述的基于485总线的联网报警控制系统设计和实现，具有一定的技术难度，需要具备一定的硬件开发和软件编程的技术基础。
但是，在现有的资料库和技术支持的情况下，本文的研究是可行的。
首先，本文所述的报警控制系统是现有报警控制系统的进一步优化和升级，它在理论和技术上包含了一些现成的知识和方法，如485总线通信原理、控制逻辑设计等等，这些知识和方法可以为本文的研究提供一定的支撑。
其次，现今的物联网技术和通讯技术的快速发展，为本文所述的报警控制系统的实现和应用奠定了基础和可能。
特别是在嵌入式硬件和软件开发方面，现有的技术支持和开发平台可以大大加快本文的研究进程和成果的实现。
单片机RS-485多机通讯的实现
单片机RS－485多机通讯的实现尹红唐煜摘要本文介绍一种能利用RS－485电气特性和简单的结构方式，采用自定义串行通信协议，实现单片机RS－485多机通讯的方法和技巧。
关键词单片机，RS－485总线，总线冲突，串行通信1简介RS－485串行总线接口标准以差分平衡方式传输信号，具有很强的抗共模干扰的能力，允许一对双绞线上一个发送器驱动多个负载设备。
工业现场控制系统中一般都采用该总线标准进行数据传输，而且一般采用RS－485串行总线接口标准的系统都使用8044芯片作为通信控制器或各分机的CPU。
8044芯片内部集成了SDLC，HDLC等通信协议，并且集成了相应的硬件电路，通过硬件电路和标准协议的配合，使系统的通讯准确、可靠、快速。
8044在市场上日渐稀少，虽然有8344可替代，但几百元的价位与普通单片机几元至几十元的价位相差甚远，用户在开发一般的单片机应用系统时，都希望能用简单的电路和简单的通信协议完成数据交换。
譬如：利用单片机本身所提供的简单串行接口，加上总线驱动器如SN75176等组合成简单的RS－485通讯网络。
本文所述的方法已成功地应用于工程项目，一台主机与60台从机通讯，通讯波特率达64KBPS。
2 总线驱动器芯片SN75176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。
SN75176及其逻辑如图1所示。
图1 SN75176芯片及其逻辑关系3 RS－485方式构成的多机通信原理在由单片机构成的多机串行通信系统中，一般采用主从式结构：从机不主动发送命令或数据，一切都由主机控制。
并且在一个多机通信系统中，只有一台单机作为主机，各台从机之间不能相互通讯，即使有信息交换也必须通过主机转发。
采用RS－485构成的多机通讯原理框图，如图2所示。
图2 采用RS－485构成的多机通讯原理框图在总线末端接一个匹配电阻，吸收总线上的反射信号，保证正常传输信号干净、无毛刺。
基于RS485总线的多机通信系统设计
基于RS485总线的多机通信系统设计一、系统设计目标和背景随着现代工业自动化水平的提高，工业控制系统和仪表设备逐渐增多，对于其中的多个设备进行数据通信和控制成为关键需求。
在多机通信系统设计中，RS485总线作为一种常用的通信标准，可实现高速、远距离的通信传输，因此成为了此类系统设计的首选。
二、系统设计方案1.硬件设计：（1）主控设备选择：选用一台RS485总线主控器作为系统的主控设备，负责RS485总线的数据传输和协调各从机设备。
主控设备可选择PLC、工控机等。
（2）从机设备选择：根据实际需求，选择适合的从机设备进行数据通信和控制。
每个从机设备都需要一个独立的RS485接口，并设置唯一的从机地址，以便主控设备进行识别和通信。
2.通信协议设计：（1）物理层设计：根据RS485总线的特性，需要设计出符合RS485的物理接口和电气特性。
同时，还需要考虑电源供电和信号转换等问题。
（2）数据链路层设计：采用标准的RS485通信协议进行数据帧的传输和错误检测，确保数据的可靠性。
（3）应用层设计：根据具体需求制定应用层协议，定义数据格式和通信流程。
主控设备和从机设备之间的数据传输可以采用命令/响应模式或者发布/订阅模式。
3.网络拓扑设计：根据实际应用场景和设备数量，选择合适的RS485总线网络拓扑结构。
常见的网络拓扑结构包括总线型、星型、环型等。
其中总线型最常见，适用于设备数量较多的情况，具有较高的灵活性和扩展性。
4.软件设计：（1）主控设备端：主控设备需要编写相应的软件程序，用于控制RS485总线的数据传输和管理各从机设备。
主控设备的软件需要包括数据采集、处理、显示等功能。
（2）从机设备端：每个从机设备需要编写相应的软件程序，用于响应主控设备的控制指令和发送数据给主控设备。
从机设备的软件需要实现数据采集、发送、接收和处理等功能。
5.系统安全性设计：（1）数据加密：对于一些关键数据，可以设置加密算法，确保数据的安全传输。
基于RS-485通讯的多路温度控制系统的实现
基于RS-485通讯的多路温度控制系统的实现王晓燕【摘要】温度控制在自动化领域中的应用越来越广泛,传统的温度控制方法由于自身的局限性已经不能满足要求,智能化多路温度控制模块的应用成为必然.以模块式温度控制器为核心设计的温度控制系统可以同时支持8个通道的温控,且8组温控独立运行.系统采用RS-485通讯方式,实现了与人机界面的实时数据交换.该系统已成功运用到太阳能电池组件生产中.【期刊名称】《火力与指挥控制》【年(卷),期】2019(044)004【总页数】5页(P159-163)【关键词】温度控制器;人机界面;通讯;温度控制系统;数据交换【作者】王晓燕【作者单位】太原学院,太原 030032【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言温度是生产过程和科学试验中常见且重要的物理参数。
在工控领域，必须对生产过程中的主要参数，如温度、压力、流量、速度等进行有效控制。
其中温度控制在生产过程中占有相当大的比例，准确地测量和有效地控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的主要条件。
太阳能电池片组件生产过程中，电池片焊接工序是个重要环节。
温度控制的好坏直接影响到电池片的焊接质量。
常用的温度控制方案［1-6］如下:方案1:采用传统温度控制仪表。
一般温控器的输入和输出点数是固定的，有时候使用者只是需要多一组I/O点，却受限于传统温控器无法扩充I/O，再购买一组温控器，造成不必要的浪费。
方案2:采用PLC实现温控功能。
PLC通过温度采集模块周期性地对各个温控点的温度进行收集采样，根据设定的目标温度及有关PID参数进行运算并输出相应控制量，从而达到温控的目的。
一般PLC的浮点运算能力不太强，因此，处理的温控点不宜太多。
方案3:采用工控机实现温控功能。
温度输入、控制输出采用现场总线模块或板卡，与方案1差不多，但工控机运算能力要强得多，因此，能够处理较多的温控点运算。
方案4:采用多路温度控制模块。
以台达DTE10T为例，它可以同时控制并监测8路温控通道的数据，提供通信接口，可与各大品牌HMI、PLC或PC机联网控制。
rs-485集线器设计原理
rs-485集线器设计原理RS-485集线器设计原理一、引言RS-485是一种常用于工业自动化领域的串行通信标准，它具有高速、远距离传输和抗干扰等优点。
在实际应用中，为了实现多个RS-485设备之间的互联，我们需要使用RS-485集线器。
本文将介绍RS-485集线器的设计原理及其工作机制。
二、RS-485集线器的作用RS-485集线器是一种用于扩展RS-485总线长度和连接多个RS-485设备的设备。
它能够将一条RS-485总线扩展到更长的距离，并且可以连接多个设备，实现数据的互联互通。
RS-485集线器的作用类似于网络交换机，它可以实现数据的分发和转发，使得多个RS-485设备可以同时进行通信。
三、RS-485集线器的设计原理1. 信号放大与恢复RS-485集线器的核心功能是对RS-485信号进行放大和恢复。
由于RS-485信号的传输距离较远，信号会衰减和失真，因此需要集线器内部的电路对信号进行放大和恢复。
集线器采用差分信号放大器来放大RS-485信号，以保证信号的稳定传输。
2. 数据帧重复RS-485集线器在接收到一个数据帧后，会将这个数据帧重复发送给其他设备。
这样，其他设备就可以接收到相同的数据，实现数据的共享。
集线器内部的电路会对接收到的数据进行缓存，并将数据帧的内容复制到其他端口上进行发送。
3. 冲突检测与处理由于RS-485总线是多设备共享的，可能会出现多个设备同时发送数据的情况，这就会造成冲突。
RS-485集线器通过冲突检测电路来检测冲突的发生，并采取相应的处理措施。
当检测到冲突时，集线器会发送一个冲突信号，通知所有设备停止发送数据，并等待一段时间后再重新发送。
4. 数据过滤与转发RS-485集线器还可以根据设定的规则对数据进行过滤和转发。
例如，可以设置只转发特定地址的数据，或者只转发特定类型的数据。
这样可以有效地减少无效数据的传输，提高总线的传输效率。
四、RS-485集线器的工作机制RS-485集线器的工作机制可以分为以下几个步骤：1. 接收数据：集线器通过RS-485总线接收到数据帧。
一种基于RS-485总线的多路温度数据采集系统设计
收稿日期:2000-08-04作者简介:吴林(1975—),男,硕士研究生,主要研究方向为工业数据采集系统、小波变换与图像处理;仲崇权(1966—),男,副教授,中国仪器仪表协会现场总线基金委员会常委,中国计算机学会工控专委控制网络协作网委员,主要从事现场数据采集技术、现场总线技术等方向的研究。
文章编号:1000-8829(2001)04-0011-03一种基于RS 2485总线的多路温度数据采集系统设计De sign of Multi 2channel Temperature Data Acquisition System Ba sed on RS 2485Bus(大连理工大学电子与信息学院,辽宁大连 116023) 吴 林,仲崇权,杨素英,牛德芳摘要:介绍一种基于RS 2485总线的温度数据采集系统,应用于混凝土施工控制中。
数据采集模块挂接在RS 2485总线上构成RS 2485总线网络,PC 机与其进行数据通信。
系统实现了对工业现场多路温度数据的采集、管理、显示与打印等功能。
软件设计采用面向对象分析设计技术———Booch 方法设计了项目类、图形类、工具类和数据类等,使系统模块化好,通用性强。
关键词:数据采集模块;RS 2485总线;Booch 方法;面向对象分析设计技术中图分类号:TP274+.2文献标识码:BAbstract :A multi 2channel tem perature data acquisition sys 2tem has been introduced for the control of concrete construc 2tion.The data acquisition m odules are connected on the RS 2485bus to form a RS 2485netw ork ,and data communication between PC and the m odules is presented.The system im ple 2ments the acquisition ,management ,displaying and printing of the multi 2channel tem perature data on the industry site.The item class ,graphics class ,tool class and data class have been designed using object 2oriented analysis and design technique ———Booch method ,s o that the system has better m odularity and universality.K ey w ords :data acquisition m odule ;RS 2485bus ;Boochmethod ;object 2oriented analysis and design technique 采用RS 2485标准总线技术对现场数据进行采集、管理,相对于如FF ,C AN ,LonW orks ,Profibus 等的现场总线系统而言,具有结构简易、成本低廉、硬软件支持丰富、安装方便,且与传统的DCS 兼容[4],与现场仪表接口简单,系统实施容易等特点,因而RS 2485总线系统在一定时间内仍是中小控制系统的主要形式。
基于rs-485总线多cpu控制系统设计及实现
武汉理工大学硕士学位论文
２．３系统原理图
根搌以上考虑，设计的整个ＲＳ．４８５控制系统原理图如图２—２所示。
圈２．２系绞溅理蹰
系统采稍基于Ｒｓ．４８５总线的主从式多ｃｐｕ控制网络，一台主控制器主与各个子控制器通过该总线相连。
主控箭器相当予～台服务器，多台子控制器相警予一个个溺络终端渊。
考虑到整个阏络的可扩展髓，我们把每个独立功能的设备都做成一个独立静子控翩器，毽捂管理员、窗口键盘，主显示税，窗口显示板，班及语音控制板，侄子统一控稍和苏看增加或者掰减设备。
２。
４本章小结
本章分缨了本援鼷撵麸管理系统实际的运｛乍过程，震现了银行、医院等搬摭使震撼默管理系统熬情况。
接装，对实际应用熬情况进幸子分析，选定并挝出了系统憨体麴设计方案，并显绘出了系统方案愿璎图。
８
斌汲理工大学硕士学位论文
图３．２０ＰＣ枧广告视频播放敬传晃瑟
３．９本耄小结
本章分别介绍了主、予控制器的设计，并且就各个功能模块蛉开发进行了详细的介绍。
系统时钟、语音播报、键擞显示、ＬＥＤ撼示等功能模块都是系统中不可缺少的。
丽且他们之间的协调控制使得本多ＣＰＵ网络控制系统能够顺利、高效的运行。
本章还舟缁了系统所采用的排献算法，氆括箕数据结构和一系列操作。
最后还简要介绍了ＰＣ机上基于ＤｉｒｅｃｔＳｈｏｗ技术的广侮视频播放软释，并且麓示了软件界西。
全文究整的介绍了撩队视系统的各个组成部分。
基于RS485串行通信总线的电子抢答器系统
主持人 控制开关
控制 电路
控制 电路
秒脉冲 产生电路
定时 电路
译码 电路
显示 电路
图 1 以小规模数字逻辑电路为核心构成抢答器
2.1 系统硬件设计 本系统的主要硬件设计在于抢答子机的设计。
2.1.1 子机编号设定模块 子机编号设定电路（如图 3 所示），通过四位拔
码开关设定 P1.0—P1.3 的电平（0 或 1）。单片机通 过读取 P1.0—P1.3 的电平组合值，获取当前子机
3 系统测试
本系统进行了单元测试和集体测试。测试用 例如下：
（1）主机打开通信端口，建立与远端子机的连 接。
→出现提示
（2）主机发送抢答开始命令。Fra bibliotek设定→ 此时所有子机
将长蜂鸣一声，然后子机被允许抢答,主机绿灯亮。 （3）主机发送禁止抢答命令。 此时所有子机将长蜂鸣一声 （时长与 2 不
同），然后所有子机被禁止抢答，主机红灯亮。 （4）主机为对应子机加减分。
（上接第 51 页） 通过国家商用密码管理部门安全审查，符合“国家 商用密码管理条例”；
摘要：本文描述了一种电子抢答器系统的设计和实现。这一 电子抢答器系统采用以 PC 和 AT89S51 为核心，以多机通 信技术特性为基本机制，串行 RS485 为主要通信手段的架 构。它提供了包括抢答时限控制，抢答竞争检测，实时分值 更新等主要功能，并辅以相关音响和 LED 状态指示，最终 实现了一种电子抢答器系统的简单原型。
图 10 抢答子机的工作流程
66
河北软件职业技术学院学报
第 11 卷
参考文献：
［1］李忠国，陈 钢. 单片机技能实训［M］. 北京：人民邮电出
版社，2006. ［2］马忠梅，张 凯. 单片机的 C 语言应用程序设计［M］. 北
基于RS485总线的多机通信系统设计
2.2 RS-485RS－485标准接口是单片机系统种常用的一种串行总线之一。
RS-485通信方式RS-485标准是由EIA(电子工业协会)和TIA(通讯工业协会)共同制订和开发的。
RS-485作为一种多点差分数据传输的电气规范,已成为业界最广泛应用的标准通信接口之一。
理论上,RS-485标准最多接入32个设备(受芯片驱动能力的影响),可以工作在半双工或全双工模式下,最大传输距离约为1219米,最大传输速率约为10Mbps[1]。
然而通常RS-485网络采用平衡双绞线作为传输媒体,平衡双绞线的长度与传输速率成反比,只有在20Kbps 的传输速率下,才可能达到最大传输距离。
一般15米长的双绞线最大传输速率仅为1Mbps。
不过对于速率要求不是很高的控制系统来说已经足够了。
RS-485采用平衡发送和差分接收方式来实现通信：在发送端TXD将串行口的TTL 电平信号转换成差分信号A、B两路输出，经传输后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。
两条传输线通常使用双绞线，又是差分传输，因此有极强的抗共模干扰的能力，接收灵敏度也相当高。
同时，最大传输速率和最大传输距离也大大提高。
如果以10Kbps 速率传输数据时传输距离可达12m，而用100Kbps时传输距离可达1.2km。
如果降低波特率，传输距离还可进一步提高。
另外RS-485实现了多点互连，最多可达256台驱动器和256台接收器，非常便于多器件的连接。
不仅可以实现半双工通信，而且可以实现全双工通信。
2.3 多机通信原理在多机通信中，每台从机均分配有一个从机地址，主机与从机之间进行串行通信时，通常是主机先呼叫某从机地址，唤醒被叫从机后，主、从两机之间进行数据交换。
而未被呼叫的从机则继续进行各自的工作。
可是，如果在主机与某被呼叫从机进行数据交换过程中，其他从机如果不采取相应的数据识别技术，则这些从机就会因为串行通信线上有数据传输而时时被打断，影响正常的工作。
利用单片机的串口工作方式2、方式3可以很好解决上述问题。
基于RS485接口Modbus协议的PLC与多机通讯
基于RS485接口Modbus协议的PLC与多机通讯1 引言在自动控制领域，PLC 和单片机都受到广泛应用。
PLC 具有稳定可靠，抗干扰能力强，功能强大且使用方便等特点[1]，单片机具有成本低廉，使用灵活，功能多样等特点。
PLC 与单片机结合，互相联系，互相通讯，将扩展控制功能，更好的控制复杂的系统。
在研究混合动力电动汽车驱动系统[2]时，采用PLC 作为主控制器，控制电机变频器和发动机节气门控制器，实现对电机和发动机功率的综合控制。
因为PLC 和变频器均是艾默生公司的产品，均支持RS485 接口和MODBUS 协议，所以控制系统统一采用RS485 接口和MODBUS 协议。
而发动机节气门控制器采用89C51 单片机，所以要通过建立PLC 与单片机的通讯，实现控制。
图1 通信系统结构框图2 硬件设计通讯系统的结构框图如图1 所示。
2.1 信号转换电路单片机支持TTL 电平，可以采用MAX485 芯片来实现RS485 与TTL 之间的信号转换（如图2）。
MAX485 芯片采用单一电源+5 V 工作，额定电流为300 μA，采用半双工通讯方式，内部含有一个驱动器和接收器。
RO 和DI 端分别为接收器的输出和驱动器的输入端，分别与单片机的RXD 和TXD 相连；RE 和DE 端分别为接收和发送的使能端，当RE 为逻辑0 时，器件处于接收状态；当DE 为逻辑1 时，器件处于发送状态，因为MAX485 工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可；PLC 里RS485 总线的A 端和B 端分别为接收和发送的差分信号端,当A 引脚的电平高于B 时，代表发送的数据为1；当A 的电平低于B 端时，代表发送的数据为0。
在A 和B 端之间加匹配电阻，一般可选100Ω左右的电阻。
3 软件设计控制系统采用单主机/多从机的组网方式，PLC 为主机，电机变频器和单片机为从机。
艾默生公司的PLC 和电机变频器之间已经建立了采用RS485 总线，MODBUS 协议的通讯[3][4]，为了实现PLC 与单片机的通讯，须先了解PLC 与电机变频器的通讯特点，然后建立连接通讯。
例文-基于485串行通信总线的电子抢答器系统
基于485串行通信总线的电子抢答器系统摘要：本文描述了一种电子抢答器的设计方案和实现。
这一电子抢答器系统采用以PC和AT89S51为核心，以多机通信技术特性为基本机制，串行RS485为主要通信手段的架构。
它提供了包括抢答时限控制，抢答竞争检测，实时分值更新等主要功能，并辅以相关音响和LED状态指示，最终实现了一种电子抢答器系统的简单原型。
关键词：PC机，单片机，抢答，串行通信Abstract: This paper describes a designing scheme of the system of electronic competing answer with the designing prototype provided. This system utilizes an architecture that adopts PC andAT89S51 as the main core, the technology of communication of multiple microcontrollers as the basic mechanism，and the RS485 serial communication as the main means. It provides such main features as: time controlling, competing detection, and real-time update of scores, other features include relative sound device and LEDs for status signing are also configured. So it comes out a basic prototype of an electronic compete answering system finally.Keywords: PC，single-chip MCU，competing answer，serial communication1.概述1.1 电子抢答器系统特性电子抢答器系统是一种智力竞赛常用的竞赛答题工具，其主要功能是用来判定多个竞赛小组中谁在竞赛中优先获得答题资格，并能对答题正确或错误的小组的成绩作出正确处理。
RS-485在远程多路数据采集系统中的应用
RS-485在远程多路数据采集系统中的应用1、RS-485 接口电路PC机有一个功能强大的可编程异步串行控制器8250和两个采用RS 232C串行通信标准的接口COM1，COM2，而单片机中有一个TTL电平的可编程串口，采用RS 485进行串行通信，目前常用的方法是将RS 232接口转换成RS 485接口，然后用RS 485进行长距离、高速的串行异步通信。
如采用利用PC现有的RS 232接口，波仕卡485C选用专用的RS 232／485转换芯片S2 485实现232到485的转换，在进行完传输后，再通过MAX485实现TTL与RS 485之间的转换。
C8051F020是低功耗产品，在选择芯片时应优先选择3 V供电的芯片。
为了实现C8051F020与主机的通信，本系统选用MAXIM公司的MAX485作为RS 485到TTL的电平转换器，其引脚结构图如图1所示。
MAX485接口芯片是MAXIM公司的一种RS 485芯片，采用单一电源+5 V工作，额定电流为300μA，采用半双工通讯方式，它完成将TTL电平与：RS 485电平之间转换的功能。
2、远程系统设计本远程多路数据采集系统以Ａｌｔｅｒａ公司７０００Ｓ系列ＣＰＬＤ产品中的ＥＰＭ７２５６ＳＱＣ２０８－１０为控制核心，并由Ａ／Ｄ(模拟量采集)模块、ＤＩ(数字量采集)模块、Ｄ／Ａ(模拟量输出)模块、ＤＯ(数字量输出)模块、ＭＣＵ模块、电源模块及Ｉ／Ｏ接口模块组成，其系统组成原理图如图2所示。
图中，ＭＣＵ模块主要由ＣＡＮ总线模块、ＲＳ－４８５模块、ＲＳ－２３２模块、时钟和复位模块、ＣＰＬＤ模块等组成，ＭＣＵ模块的电路原理图如图２所示。
该远程多路数据采集系统的Ｉ／Ｏ接口板共有１４个插槽，其中１２个插槽可实现Ａ／Ｄ模块、Ｄ／Ａ模块、ＤＩ模块、ＤＯ模块等四种模块的任意配置。
因此，单个数据采集系统最大可采集１９２路模拟量或１９２路数字量，也可以提供最大９６路模拟量输出或１９２路数字量输出。
RS-485网络多主机接口解决方案
R S-485网络多主机接口解决方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANRS-485网络多主机接口解决方案引言：在RS-485网络（以下简称为485网络）中，经常需要多台主机控制多台从机。
当多台主机同时发送数据时，将发生竞争冒险。
本文采用可重触发单稳态触发器74123作为延时控制，设计了一款多主机485网络中避免RS-485总线（以下简称为485总线）竞争冒险、保持数据完整性的模块。
经过长时间测试，多主机发送数据在485总线上发生竞争冒险的概率降至0.1%以下，取得了显着的效果。
RS-485网络综述RS-485是一种符合工业通讯标准的数据传输总线，它是美国电子工业协会（EIA）制定的平衡发送、差分接收的标准异步串行总线。
RS-485传输数据线路少，易于实现和扩展，传输距离远，最大传输距离可达1200米；它的通讯速率高，数据最高传输速率为10Mbps；它从根本上消除了信号地线，具有很强的抗干扰能力。
它易于实现一对多点的通讯，接口总线上可连接32个站点，加中继器后可达255个站点。
竞争冒险RS-485为半双工接口，采用双向单信道通信方式。
在485网络中，同一个时刻只能有一个站点发送数据，其它站点处于接收状态，以免发生485总线竞争冒险。
485网络中，一台主机控制多台从机，采用主/从通信方式，从机不主动发送数据。
每次通信均从主机发起，不会出现485总线竞争冒险。
在有些工业现场，需要多台主机同时控制从机，如果将主机与从机直接互连，每台主机发送数据为主动的且随机的，直接互连势必出现两台以上主机同时发送数据的情况，数据同时发送到485总线上，造成485总线竞争冒险。
为了避免此错误的发生，在多台主机与485总线之间分别加入一个模块，使多台主机在同一个时刻只能有一台主机数据发送到485总线上，屏蔽其它主机发送信号。
屏蔽原则：在空闲状态下，第一个发送数据的主机不屏蔽，在该主机发送数据结束之前，屏蔽其它主机发送的数据。
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图 ２ 总线忙 闲指示线 的原理 图
ｒ
由上述表达式 （ ） １ 可以知道 ： 当 Ｃ点的电平为低时 ， 表示至少有一个抢答器节点或者主持人用机的 ７Ｌ ０ 的 １ ４Ｓ１ 脚输出为低电平 ， 即与 ７ Ｌ ０ 的 ２ ４Ｓ１ 脚输人为高 电平 ，表示总线处于 “ 忙”状态。 当 ｃ点的电平为高时 ，表示所有抢答器节点和主持人用机的 ７Ｌ ０ ４ Ｓ １的 １ 脚输 出都为高电平 ，即 ７Ｌ ０ 的 ２ ４Ｓ１ 脚输人为低电平，表示总线处于 “ 闲”状态。
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第２ ０卷 第 ５期
２０ 年 １ ０７ ０月
四川 理 工 学院 学报 （自然科 学版 ）
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｉ Ｓ ＣＨＵＡＮ ＵＮＩ ＶＥＲＳＩ ＴＹ ＯＦ
Ｖ １ ０ ．５ ｏ．２ Ｎｏ
Ｏｃ． ０ ７ ｔ２ ０
３Ｒｓ ４ ５总 线 多主 通 信 的 实现 方 法 一８
为了让 Ｒ ＿８ ｓ４ ５总线实现多主通信 的功能 ，在 Ｒ 一 ５总线的基础上增加了一根总线忙闲指示线 ， Ｓ４ ８ 抢答器结构示意图如图 １ 所示。 约定 ：总线忙闲指示线为低 电平时表示总线 “ ，总线忙闲指示线为高电平时表示总线 节点均可通过竞争方式获取总线控制权 ， 发送数据帧 ， 实现多主 通信功能。
现 方 法 ， 出 了抢 答 系统 的硬件 实现和 抢答 器软 件 流程 图。 性 能测试 ，系统 具 有安 装 方便 ， 作 简单 ， 给 经 操
性能可靠等优点 ，能满足 多路抢 答 系 统要求。 关键 词 ：抢 答 系统 ；Ｒ ．８ Ｓ４ ５总线 ； 多主 通信 ；节点 中图分类号 ：Ｔ ３ ３ Ｐ ９ 文献标识码 ：Ａ
周 志 ，唐 险峰 。 ，孙 静
（ ． 川理 工学 院 电子 与信 息工程 系 ，四川 自贡 ６ ３ ０ ；２ 自贡 电业局 ，四川 自贡 ６ ３ ０ １ 四 ４００ ． ４ ０ ０） 摘 要 ：通过 对基 于 ＲＳ４ ５总线 多主 通信 原理 的分析 ，提 出 了基 于 Ｒ ．８ ．８ Ｓ ４ ５总线 多路抢 答 系统 的 实
图 １抢答器结构示意图
总线忙闲指示线的实现原理如图 ２ 所示 。图中选用的 ７ Ｌ ０ 为集电极开路 （ Ｃ门 ） ４Ｓ１ ０ 的四 ２ 输入 与非门 ，其输出采用线与方式。各节点的逻辑关系如下 ：
Ｃ＝Ａ ＋Ａ２ ３＋Ａ １ ＋Ａ ４＋… ＋Ａ
Ｂ ＝Ｃ １ ｋ ｎ
（ ） １
１ 多路 抢 答 系统 基 本 要 求
多路抢答系统是智力竞赛活动 中必备设备 ， 因此设计一套性能可靠 、 功能完善 、 安装调试方便的多 路抢答系统是非常必要 的。基本要求是： （） １ 对于每一个中抢答器节点的机会必须平等 ，谁先按下按钮谁就优先得到抢答权 ； （） ２ 便于安装 ，便 于选手数量 的增 、减 ， 使用 的信号线越少越好 ； （ ）能 显示选 手 号及 得分 情况 ； ３ （） ４ 便于调整抢答规则等。 基于上述要求 ，设计中抢答器节点 以 Ａ ＭＥ Ｔ Ｌ公 司的 ８Ｓ 单片机作为核心器件 ，Ｐ ９５ １ Ｃ机作为主持 人用机 ，它们之间通过 Ｒ ．８ 进行通信 ，形成一个完整实用的多路抢答系统 。 Ｓ４ ５
Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ＆Ｅ Ｉ Ｅ Ｒ ＮＧ ＮＡ ＵＲ ＬＳ Ｉ ＮＣ ＤＩ Ｉ ＣＥ Ｃ ＮＧ Ｎ Ｅ Ｉ （ Ｔ Ａ Ｃ Ｅ Ｅ Ｅ Ｔ ＯＮ）
文章 编号 ：１７ — ５ ９（ ０ ７）０ — ０ ７ ０ ６ ３ １４ ２ ０ ５ ０２ — ５
基于 Ｒ 一 ８ Ｓ ４ ５总线 多路抢答 系统 的实现
２ＲＳ ４ ５总线 及 工作 方 式 －８
Ｒ ．８ Ｓ４ ５总线采用一种平衡发送和差分接收数据传输 的电气规范 ¨ ，已成为业界应用最为广泛 的
标准通信接 口之一 。 它具有噪声抑制能力强 、 数据传输速率高 、 传输电缆长以及可靠性高等特点 。 因此 ， 许多不 同领域都采用 Ｒ ．８ Ｓ４ ５作为数据传输链 路。这项标准得到广泛接受的另外一个原因是它的通用 性 ，Ｒ ８ Ｓ４ ５标准只对接 口的电气特性做出规定 ，而不涉及接插件 电缆或协议 ，用户可 以建立 自己的高 层通信协议 。Ｒ ． ５总线以双绞线为物理介质 ，工作在半双工的通信状态下 ，即同一时刻 ，总线上只 Ｓ４ ８ 能有一个节点处于发送状态 ， 其他所有节点处于接收状态 。 如果同一时刻有两个 以上的节点处于发送状 态 ，将导 致总 线数 据 冲突 。 为了避免数据 冲突 ，Ｒ ．８ Ｓ４ ５总线系统通常采用主从工作方式和令牌总线介质访 问方式Ｌ。在主从 ２ ｊ 访问方式下 ， 整个通信总线系统 由一个主节点 、 若干个从节点组成 ， 由主节点轮询从节点 ， 从节点应答 。 在令牌总线访问方式下 ， 系统 中所有节点组成一个 闭合逻辑环路 ， 总线控制权在各个节点间以令牌 的方 式传递 ， 得到令牌的节点才可以发送数据 。 一个节点在发送完数据后 ， 将总线控制权交给相邻的逻辑环 节点 。这两种介质访问方式 ，相对系统中的节点来说通信控制权 的有一定的延时 ，加上 Ｒ ４ ５通信波 Ｓ８ 特率等因素 ，均不能满足多路实时抢答系统 的要求。 由上述 Ｒ ．８ 的工作特点可 以知道 ，常规 Ｒ ． ５总线系统不具备多主通信的能力 ［引 Ｓ４ ５ Ｓ８ ４ ３ 。而多路抢 ｊ Ｉ 答系统具有通信数据帧简单 、 突发性强的特点 ， 为了在 Ｒ ．８ 总线的基础上满足抢答系统的工作要求 ， Ｓ４ ５
收 稿 日期 ：２ ０ ．５０ ０ ７０ ．８
作者简介：周 志 （ ９６ ），男，四川广安人，实验师，主要从事仪表及其 自动化方面的研究。 １６ ．
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四川理工学院学报 （ 自然科学版 ）
２０ ０７年 ｌ ０月
就 必须对 Ｒ ．８ Ｓ４ ５总线 进行必 要 的改造 。