【最新编排】RS-485通信模块设计教程
红外控制RS-485通信系统设计
- - --目录第1章引言41.1RS-485通信技术的开展41.2设计任务与方案51.2.1设计任务51.2.2系统总体设计方案5第2章系统硬件设计62.1硬件系统的构造62.2系统部件功能描述62.2.1AT89C51单片机62.2.2单片机最小应用系统82.2.3红外接收102.2.4MA*485接口电路112.3RS-485串口标准13第3章系统的软件设计153.1MCS-51汇编语言简介153.2串行通信原理163.2.1数据通信的根本概念163.2.2串行通信的过程163.2.3串行通信协议173.3串行通信程序设计183.3.1串行口的构造和功能183.3.2选择串行口工作方式193.3.3串行口波特率的设置203.3.4初始化串口213.3.5程序的编制213.4红外通信原理223.4.1红外发送原理223.4.2红外解码原理233.5红外解码程序设计233.5.1延时子程序233.5.2解码子程序243.6RS-485程序设计流程图263.6.1数据接收局部263.6.2命令执行局部263.6.3数据发送局部27第4章系统的调试274.1WAVE6000软件简介274.2程序调试274.3系统硬件的调试28总结28致29参考文献29附录一30附录二30- - --第1章引言1.1 RS-485通信技术的开展单片机技术和PC机技术在现实生活中都起着不可取代的作用，而结合这两种技术的应用有着极大的开展前景。
单片机和PC机串行通信技术有着其特有的魅力，现已经在工业、农业、科研等各个领域广泛地应用。
它凭着本钱低、实现简单等特点，在单片机与PC机的通信中占着一席之地。
如今形成了RS-232总线标准、RS-485总线标准、总线、CAN总线、无线通信、USB总线等并行开展的趋势。
可以预测单片机和PC机串行通信技术的应用将更为广泛，并随着其他新技术的开展而开展。
单片机与微机之间以RS-232通信最为常见，微机对外的两个串口1、2都是专门为RS-232通信而设置的。
RS485课程设计
吉林化工学院信控学院专业综合设计说明书基于RS-485高速通信系统设计学生学号：06530212学生姓名：孙杰专业班级：电信0602指导教师：郑宝华职称：副教授起止日期：2009.12.21～2010.1.8吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology吉林化工学院信息与控制工程学院专业综合设计说明书- I -专业综合设计任务书一、设计题目：基于RS-485高速通信系统设计 二、设计目的：1.培养学生的科学性，系统性和全面性的设计素质；2.开拓学生的设计思路，增强学生理论知识与实践相结合的能力；3.训练学生的小组组织能力和团队的分工合作精神。
三、设计任务及要求1.设计RS-485通信系统的电路原理图，下位机用单片机实现，RS-485协议使用芯片MAX485实现；2.设计系统的上位机程序，在上位机上要求显示时间，即数字钟，并将时、分和秒的数据发送到下位机；3.设计下位机程序，使下位机能接受到上位机发来的数据，并用液晶进行实时显示。
四、设计时间及进度安排设计时间共三周（2008.12.21~2009.1.8），具体安排如下表： 周安排设 计 内 容设计时间第一周 依任务书要求，查阅RS-485 协议等相关资料并设计电路图，用Protel 画出电路原理图。
2009.12.21 ~2009.12.25 第二周按电路原理图连接硬件电路并调试硬件，编写驱动程序并调试程序，完成功能。
2009.12.28~2009.12.31 第三周 完成系统的联调，总结撰写设计报告，准备答辩。
2010.1.4 ~2010.1.8五、指导教师评语及学生成绩指导教师评语:年 月 日成绩指导教师(签字):基于RS485高速串行通信系统设计目录专业综合设计任务书 (I)第1章绪论 (1)第2章RS-485串口通信协议 (2)2.1 RS232和RS485的性能比较 (2)2.2 常用串行接口标准 (2)2.2.1 RS-232接口标准 (2)2.2.2 RS-422与RS-485接口标准 (3)2.2.3 RS-232与RS-485之间转换原理和接法 (4)第3章系统总体设计 (5)3.1 微控制器概述 (5)3.1.1 C8051F410单片机概述 (5)3.1.2 C8051F410单片机的特性 (5)3.2 LCD3310液晶显示器概述 (7)3.3 C8051F410单片机与RS-485总线接口 (8)第4章软件设计 (9)4.1 上位机程序设计 (9)4.1.1 VB语言介绍 (9)4.1.2设计窗体及控件说明 (9)4.1.3上位机源程序 (10)4.2 下位机程序设计 (12)4.2.1程序设计方法分析 (12)结论 (13)参考文献 (14)附页一整机电路图 (15)附页二下位机程序 (16)- II -吉林化工学院信息与控制工程学院专业综合设计说明书第1章绪论随着数字技术的发展和计算机的日益广泛应用，现在一个系统往往由多台计算机组成，需要解决多站、远距离通信的问题。
波特率自适应的RS-485光电收发器模块设计
波特率自适应的RS-485光电收发器模块设计王利桓信息产业部电子第六研究所，北京（100083）E-mail：wanglihuan@摘要：本文设计了一种基于硬件电路的RS-485光电收发器。
对光电收发器模块的原理及使用场合进行简要论述，比较了工业控制领域中三种常用的光电收发器实现原理。
对波特率自适应方法进行了详细介绍并给出原理说明。
本模块使用硬件电路搭设方向控制及整形电路，相比软件控制而言更加实时，可靠，同时降低了通信系统的复杂性。
经现场验证表明，相关性能指标完全可以满足要求。
关键词：RS485；光电收发器；波特率自适应中图分类号：TN913.71.引言RS485是一种工业领域内广泛使用的通信协议，其显著特点是信号采用“差分”方式传输，因此有效抑制了共模干扰，通信距离也因此大大增加。
在不加任何中继设备的情况下，理论传输距离为1.2km。
然而由于工业现场情况错综复杂，各种干扰相互叠加，加之RS-485标准规定了最大总线负载为32个，因此在需要进行更长距离传输或者增加更多负载的情况下，有必要使用一种中继设备将信号更准确，更完整地传输到远端设备。
光纤和其它传输介质相比具有宽频、低损耗、屏蔽电磁辐射、重量轻等优点，因此设计此款光电收发器能够更有效的提高信号传输质量和传输距离。
2.总体设计2.1 使用场合及功能简述此模块工作在物理层，每个模块内有两路相互完全独立的光电收发器，每一路作用是实现将两线制485差分信号数据与光信号的转换。
当两线制485传输线长度超过400米时，信号质量下降，并且很容易受到外部电磁场干扰，此时使用光电收发器作为中继设备连接现场总线，不仅能够增强传输距离，而且可以保证在传输过程中由外部电磁场造成的干扰减小到最低。
2.2 通信系统框架如图1所示，从物理层来看，整个总线被光纤分成两段。
此时每路收发器应视为相应段的末端，因此需要在每路收发器中内置终端匹配电阻，使负载端输入阻抗与传输线的特征阻抗相匹配，达到消除负载端反射的目的。
485模块设置流程
485模块设置流程模块实物图:1：模块尺寸: 长70mmX宽44mmX高12mm；2：电源要求：DC6-12V 500mA3：本模块无线发射、接收频率为315MHZ，发送、接收距离约10米（电源电压低或放置屏蔽箱内距离会缩短），天线不可裁剪，不可放置密封的金属箱内，天线最好是竖直放置，如果安装条件限制可绕成环状。
4：用485接口接好模块，A接A、B接B，电源接6-9V直流电源，焊接在电路板A150和A90位置的两根线是无线接收、发送天线，I+、I-、O+、O-端口不用；5、准备一把带无线模块的锁，按照说明书设置好主智能钥匙、“00”、“80-89之间的一个”、“90-99之间的一个”编号的智能钥匙各一个；打开串口调试助手，设置串口（串口的设置：我的电脑单击右键--左键单击属性--左键单击设备管理器--左键单击端口--查看端口所在位置）；设置波特率；校验位NONE；数据位8；停止位1；勾选接收区和发送区的十六进制；6、按住485模块设置按钮3秒，串口调试助手收到：AA 07 C1 FF FF FF FF E7 BB，清除以前配对的门锁；7、按一下模块的设置按钮，红灯亮，按四下门锁的设置按钮，输入主智能钥匙，模块红灯灭，锁响设置成功音乐，串口助手收到门锁的序列号，如：AA 07 C0 14 00 00 00 91 BB；8、将收到的数据去掉空格（AA07C01400000091BB），再复制第二个字节到第七个字节（07C014000000）鼠标右键粘贴到CRC校验软件，将第三个字节C0改为24，得到的是开锁的校验码（如：54）；9、将收到的数据去掉空格（AA07C01400000091BB），再复制第二个字节到第七个字节（07C014000000）鼠标右键粘贴到CRC校验软件，将第三个字节C0改为26，得到的是关锁的校验码（如：D7）；10：其他命令的效验码如此类推；11、将收到的数据复制到发送窗口并且去掉空格（AA07C01400000091BB），命令码C0改为24，校验码91改为54，（AA07241400000054BB），点击手动发送，模块绿灯亮，锁有开锁动作，串口调试助手收到数据（AA 07 F1 14 00 00 00 D8 BB）；12、将收到的数据复制到发送窗口并且去掉空格（AA07C01400000091BB），命令码C0改为26，校验码91改为D7，（AA072614000000D7BB），点击手动发送，模块绿灯亮，锁有关锁动作，串口调试助手收到数据（AA 07 F0 14 00 00 00 15 BB），（注意：锁扣上的磁铁必须靠近锁芯的磁控开关即门是在关闭的情况下，否则收到的数据是（AA 07 F1 14 00 00 00 D8 BB））；13、触发门锁撬门报警信号（关锁后，大锁芯的大锁舌打出来的情况下，锁扣盒上的磁铁与锁芯上的磁控开关分开，磁控开关在锁芯的斜舌旁边的小圆孔内），串口调试助手收到数据（AA 07 33 14 00 00 00 79 BB）；14、查询门锁状态：将收到的数据复制到发送窗口并且去掉空格（AA07C01400000091BB），命令码C0改为27，校验码91改为1A，（AA0727140000001ABB），点击手动发送，模块绿灯亮，锁无动作，串口调试助手收到数据（AA 07 F1 14 00 00 00 D8 BB），锁是在开的状态；锁在开门状态，电量不足，串口调试助手收到数据（AA 07 F3 14 00 00 00 5B BB）；点击手动发送，模块绿灯亮，锁无动作，串口调试助手收到数据（AA 07 F0 14 00 00 00 15 BB），锁是在关的状态；（注意：锁扣上的磁铁必须靠近锁芯的磁控开关即门是在关闭的情况下，否则收到的数据是（AA 07 F1 14 00 00 00 D8 BB））锁在关门状态，电量不足，串口调试助手收到数据（AA 07 F2 14 00 00 00 96 BB）；15、挟持开锁：用编号为“00”的智能钥匙开门，串口调试助手收到两帧数据（AA 07 F1 14 00 00 00 D8 BB）开锁成功，和（AA 07 32 14 00 00 00 B4 BB）挟持开锁；16、指定编号钥匙开锁：用90编号的智能钥匙开锁后，串口调试助手收到两帧数据（AA 07 F1 14 00 00 00 D8 BB）开锁成功，和（AA 07 90 14 00 00 00 04 BB）90号钥匙开锁；17、门锁布防：上锁后，输入编号为80的智能钥匙，串口调试助手收到数据（AA 07 34 14 00 00 00 28 BB）；撤防：输入正确的智能钥匙即可；。
基于RS-485的通信协议设计
第１章绪论1.1 设计要求1、确立一个温度数据采集系统方案2、数据采集部分硬件设计3、编程实现温度数据的采集与用LCD显示当前温度4、设计采集模块与PC通信的硬件电路以及通信协议。
1.1.1设计题目和设计指标设计题目：数据采集模块设计设计指标：1．数据显示2．单片机模拟量采集3．RS-485通信接口设计4．通信协议设计1.1.2 设计功能主要功能：实现数据采集，并将采集的信息显示在输出设备上，并通过总线传输出去。
第２章 系统总体设计方案总体设计思路是该系统分为两分，第一部分是系统前端，该部分包括温度数据采集和数据显示两部分（由于我们采用DS18B20数字温度传感器，所以不需要数模转换部分。
随着数字信号处理技术的发展，很多传感器都有数模转换功能）。
第二部分是系统后台，该部分包括RS-485总线传输网络，RS232/485转换器和PC 机三部分。
2.1、工艺流程图基于RS-485总线的数据采集系统在现实中应用广泛。
RS-485总线的接线少，成本低，通信距离长，最大传输距离可达1.2Km ，最大可以连32个驱动器和收发器，最大传输速率可达到2.5Mb/s ，由此可见RS-485是高速传输，远距离，多点通讯制定的标准，因此本次设计选用RS-485串行通信标准。
RS-485总线基于RS-485总线的温度采集网络由于时间有限，我们对课设要求进行具体分析以后，仅以基于RS-485总线的温度数据采集网络为例，对基于RS-485总线的数据采集网络工作流程作以诠释。
PC/PLCRS232/485转换器数字温度传感器 数字湿度传感器 数字速度传感器基于RS-485总线的温度数据采集网络工作流程图2.2、方框图工作流程介绍数字温度传感器DS18B20AT89C51单片机LCD1602液晶RS-485传输电路虚拟终端器（模拟PC/PLC ）NYYNNY系统程序流程图开始等待延时计算校验和并加入虚拟终端器显示LCD 显示 DS18B20初始化正确？ 发送数据缓冲区中数据DS18B20正常 DS18B20异常 读取当前温度 LCD 忙状态？数据是否发送完？第3章硬件设计和器件的选择3.1、系统电器接线图3.2、器件选择数字温度传感器DS18B20,灵敏度高，自带A/D转换模块，价格便宜AT89C51应用广泛，技术成熟第5章系统软件设计温度采集与显示部分通信协议部分/*******************************************************************//*向PC远程发送数据，先校验*//******************************************************* ************/uchar calc_chksum(uchar *buf,uchar counter){uchar resu;uchar i;resu=0;for(i=0;i<counter-1;i++) //计算校验和不包括校验字节本身{resu+=buf[i];}return resu;}/**********************只发送不接收**********************************/void send_frame(void){uchar i;uchar chksum;uchar cmd;send_buf[0]=0xCC; //起始字节send_buf[1]=(uchar)(meter_id>>8 ); //发送表号高八位send_buf[2]=(uchar)(meter_id&0xff); //发送表号低八位send_buf[3]=(uchar)(romm_id>>8 ); //发送房间号高八位send_buf[4]=(uchar)(romm_id&0xff); //发送房间号低八位send_buf[5]=cmd; //命令字节send_buf[6]=data_len; //发送数据域长度for(i=0;i<data_len;i++){send_buf[7+i]=data_buf[i]; //将数据填到发送缓冲中}chksum=calc_chksum(&send_buf[0],data_len+7); //计算校验和send_buf[7+data_len]=chksum;send_buf[8+data_len]=0xDD; //结束字节for(i=0;i<8+data_len;i++) //发送数据{SBUF=send_buf[i];while(0==TI);TI=0;}}结论单回路控制系统结构简单，维护方便，造价低，所以我们对题目所要求的单回路控制系统没有进行改进。
RS485实验指导书
实验一实验板点对点通信【实验目的】1. 建立双机通信的概念2. 掌握单片机串行口通信的编程和调试方法。
3. 掌握异步串行通信的数据格式及数据协议设定。
【实验环境】PC机一台，keil开发环境一套，RS232通信线【实验重点及难点】串行口通信的程序的设计，以及硬件的连接数据通信的协议等。
【实验原理介绍】1.1 程序下载方式介绍1.1.1 RS232与上位机通信下载程序由于要从上位机中下载程序到单片机中，所以需要建立他们之间的通信线路。
本实验采用MAX232芯片，max232是一种把电脑的串行口rs232信号电平（-10 ，+10v）转换为单片机所用到的TTL信号点平（0 ，+5）的芯片，下面介绍一下max232引脚图，看下面的图。
图3.1 max232引脚图本实验中采用11、12、13、14号管脚作输入输出，其中13、14与DB9连接，11、12与单片机连接。
1.1.2 485通信485通信的过程如下：从DB9接收数据，经过max485芯片实现电平转换，然后max485芯片经过高速光耦与单片机通信，将数据送入单片机中进行处理；处理完成后将数据返回至max485，再经DB9输出。
如此就可实现两单片机之间的通信或单片机与上位机间的通信。
下面介绍一下max485芯片接线方法，如下图示：图2 max485接线图其中1、4为输入输出管脚，经光耦与单片机连接，2、3为使能端，6、7为与外部通信接口。
1．2 MCU功能介绍本实验中选择stc12c5a60s2系列单片机，其管脚图如下：图3 tc12c5a60s2单片机管脚图stc12c5a60s2系列单片机是单时钟的单片机，增强型8051内核，速度比普通8051快8~12倍，宽电压：5.5~3.5V，2.2~3.8V,低功耗设计：空闲模式，掉电模式，工作频率：0~35MHz.时钟：外部晶体或内部RC振荡器可选，在ISP下载编程用户程序时设置。
全双工异步串行口，兼容8051的串口。
RS-485总线光电隔离中继器的设计
RS-485总线光电隔离中继器的设计介绍了RS-485总线光电隔离中继器的设计原理和实现方法。
与传统中继器相比, 电路融合了光电耦合隔离技术和自动切换技术,极大地提高了系统的安全性和可靠性。
标签：RS-485 光电耦合隔离中继器一、引言RS-485总线是测控领域广泛采用的一种现场总线形式,由于采用了平衡发送和差分接收的方式,可以有效地克服共模干扰,并具有较高的数据传输速率和传输距离。
RS-485总线传输的最大距离为1200米,使用中继器可以突破这个距离限制,扩展RS485网络。
本文通过对常用RS-485总线接口器件MAX3471工作原理深入分析的基础上采用光电耦合隔离和自动双向切换技术,设计了一种简单实用的RS-485总线光耦隔离中继器。
与传统RS-485中继器相比,本文设计的中继器传输信号稳定可靠,具有防雷击、电气隔离传输信号等独特优点,可广泛应用于各种大型测控系统。
二、总体设计结构上采用双信号端对称设计,分别称为信号1端和信号2端,它们都可以作为发送端和接收端使用。
由于RS-485采用半双工方式,同一时刻只允许一个作为发送端,另一个作为接收端。
光耦隔离芯片是信号端之间的传输媒介,隔离前后的信号摆脱了电气连接,对系统安全起到了防护作用。
外部电源采用+5V或+9V~+24V直流电源。
由于通信网络各点地相位差异较大,采用隔离电源分别给信号端供电,使得信号1端GND、信号2端GND和电源端GND三者之间相互隔离,这样即使在某一端短路的情况下也不会危及整个网络,对网络及其设备起到了很好的保护作用。
三、工作原理与分析1. 隔离电源与信号隔离系统采用+5V直流电源直接供电或+9~+24V的直流电源供电。
采用+9~+24V 直流电源供电时,需要将输入电压转换为+5V直流电。
LM2576是五端稳压器,五个端口分别是输入端、输出端,使能端(低电平有效),反馈端和地端。
按典型电路输入+9~+24V直流电,将从输出端将得到+5V直流电。
RS485设计指南
RS-485标准的用途RS-485只定义了用于平衡多点传输线的驱动器和接收器的电特性，因此很多更高层标准都将其作为物理层引用。
网络拓扑总线节点以菊花链或总线拓扑方式联网。
(见图1)也就是说，每个节点都通过很短的线头连接到主线缆。
该接口总线通常设计为用于半双工传输，也就是说它只用一对信号线，驱动数据和接收数据只能在不同时刻出现在信号线上。
图1：RS-485总线结构(左)与半双工总线结构(右)。
这就需要通过方向控制信号(例如驱动器/接收器使能信号)控制节点操作的协议，以确保任何时刻总线上都只能有一个驱动器在活动，而必须避免多个驱动器同时访问总线导致总线竞争。
信号电平RS- 485驱动器必需在54的负载上提供最小1.5V的差分输出，而RS-485接收器则必需能检测到最小为200mv的差分输入(见图2)。
这两个值为可靠数据传输提供了足够的裕度，即便信号经过线缆和连接器发生严重衰减时亦如此。
而稳健性正是RS-485适用于噪声环境的长距离联网的主要原因。
图2：RS-485规定的最小总线信号电平。
线缆类型在双绞线上传送差分信号为RS-485应用带来了很大好处。
这是因为外部噪声源产生的噪声总是等量耦合进两根信号线中，属于共模噪声，而这能在差分接收器的输入处就被抑制掉。
工业用RS-485线缆是特性阻抗为120和22AWG的塑封非屏蔽双绞线。
图3所示为一对用于半双工网络的UTP线缆的横截面。
图3：RS-485通信线缆示例。
为了保持网络的电特性，除了网络线缆的连接之外，印制电路板的布线和RS-485设备连接器上的管脚分配需保持两根信号线之间的距离均等且足够靠近。
总线端接与线头长度数据传输线应进行端接，而且线头应尽可能短，以避免传输线上发生信号反射。
良好的端接要求终端电阻R与传输线线缆的特征阻抗Z0匹配。
RS-485建议采用TZ0为120的线缆，因此通常每根线缆末端都采用120的电阻进行端接。
图4：利用共模噪声滤波器对RS-485进行端接。
RS-485通信模块设计教程
RS-485通信模块4.16.1设计目的及任务设计目的：理解MCS-51单片机异步串行接口（UART）进行RS-485串行通信原理；学习使用定时器做波特率发生器，掌握计算波特率的方法；掌握单片机通过异步串行接口与外部设备交换信息的过程；了解RS-422、RS-485、RS-232串行通信的区别。
设计任务：设计一个单片机与PC机通过RS-485通信的接口电路。
功能指标：能完成单片机逻辑电平与RS-485逻辑电平的转换。
设计要求：所设计的接口电路应满足EDP实验仪系统设计要求，并能与整个系统有效结合。
以下是一个设计范例及其相应电路的讲解，仅供参考。
4.16.2 RS-485串行总线通信的基本原理单片机和PC机的串行通信一般采用RS-232、RS-422或RS-485总线接口，RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E。
为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。
RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，命名为TIA/EIA-422-A标准。
为扩展应用范围，EIA于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。
1、RS-422与RS-485串行总线接口RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B，通常情况下，发送驱动器A、B之间的电平在+2～+6V，是逻辑1，电平在-2～6V，是逻辑0。
RS-485通讯中继器的设计
RS-485通讯中继器的设计1 引言RS-485是一种平衡传送的串行接口标准，比最早的采用非平衡方式传送的RS-232串行接口标准在电气指标上有了大幅度的提高。
由于RS-485总线通讯距离远，抗干扰能力强，结构简单，可靠性高，广泛应用于多机远距离通信系统中。
其最大传输距离在数据传输速率为1 00kbps时为120m，传输速率为10kbps时为1.2km，传输速率降为300bps时可超过4km。
最大传输距离的增加是牺牲数据传输速率为代价的。
如果即要保证传输速度，而传输距离又超过RS-485的可靠通讯距离时，必须加中继器延长其通讯距离。
中继器的设计方案很多，本文采用DALLAS公司具有双串行通读口的单片机DS80C520来实现。
该方法硬件电路特别简单，软件设计方便，大大提高了中继器的可靠性。
2 工作原理DS80C520完全兼容8051的指令，外接晶振频率最高可达33MHz，在相同的晶振频率下其指令平均执行速度是8051的2.5倍，而且具有电源失效自动复位和内置看门狗电路，低功耗设计，可靠性高。
管脚的排列和8051完全相同，通过管脚复用，DS80C520具有13个中断源（其中有6个外部中断）、3个定时器和两个全双工的串行端口，大大扩展了系统的资源[1]。
利用它的两个串行端口和两片SN75LBC184相连，可以很方便地设计一个高传输速率、高可靠性的RS-485中继器，其硬件电路如图1所示。
SN75LBC184是具有瞬变高压抑制功能的RS-485接口芯片，能抗雷击，防静电放电，避免因交流电故障引起的非正常高压脉冲冲击。
最高传输速率可达250kbps。
在传输速率为9600b /s，传输距离在1km以内，用SN75LBC184作为接口芯片的RS-485总线上理论上可以挂64个网络节点[2]。
实际使用时，因线缆长度、线径、网络分布、传输速率不同，实际节点数均达不到理论值，可达到70%左右。
位于总线两端的差分端口A与B之间跨接120Ω匹配电阻，以减少由于不匹配而引起的反射、吸收噪声，有效地抑制了噪声干扰。
RS-485接口电路设计完全指南
和其它任何系统设计一样，必须习惯性的考虑故障应对措施，不论这些故障是自然产生还是因 环境诱导产生。对于工厂控制系统，通常要求对极端噪声电压进行防护。485提供的差分传输机 制，特别是宽共模电压范围，使得485对噪声具有一定的免疫力。但面对复杂恶劣环境时，其免 疫力可能不足。有几种方法可以提供保护，最有效的方法是通过电流隔离，后面会讨论这个方 法。电流隔离能够提供更好的系统级保护，但是价格也更高。更流行并且比较便宜的方案是使 用二极管保护。使用二极管方法代替电流隔离是一种折衷方法，在更低层次上提供保护。外接 二极管和内部集成瞬态保护二极管的例子如下图所示：
在数据通讯系统中，隔离是指多个驱动器和接收器之间没有直接电流流通。隔离变压器为系统 提供电源，光耦或数字隔离器件提供数据隔离。电流隔离可以去除地环流，抑制噪声电压。因 此，使用这种技术可以抑制共模噪声，降低其它辐射噪声。
举一个例子，图9显示了过程控制系统的一个节点，通过485链路连接数据记录器和主计算机。
2.3.2 失效保护 许多485应用也要求提供失效保护，失效保护对于应用层是很有用的，需要仔细考虑并充分理 解。
在任何多个驱动器/接收器共用同一总线的接口系统中，驱动器大多数时间处于非活动状态，这 个状态被称为总线空闲状态。当驱动器处于空闲状态时，驱动器输出高阻态。当总线空闲时，
沿线电压处于浮空状态（也就是说，不确定是高电平还是低电平）。这可能会造成接收器被错 误地触发为高电平或低电平（取决于环境噪声和线路浮空前最后一次电平极性）。显然，这种 情况是不受欢迎的。在接收器前面需要有相关电路，将这种不确定状态变成已知的、预先约定 好的电平，这称之为失效保护。此外，失效保护还要能防止因短路而引起的数据错误。
RS-485总线布线规则及方法——(RS485总线系统应用之4)
RS-485总线布线规则及方法——(RS485总线系统应用之4)《RS-485总线布线规则及方法》东风汽车有限公司计量测试中心王德宪摘要：本文阐述了RS-485双向串行总线的特点、RS-485总线在实际应用中的布线规则、拓扑结构和匹配电阻的连接方法。
可供有关技术人员在RS-485总线设计和施工时做参考。
关键词：RS-485、总线、规则、方法1.前言在工业测控和数据采集系统的数据通信中，需要利用计算机通过串行接口与测控网中的设备进行数据或命令传输。
截止到目前为止，被广泛应用的串行通信接口有RS-232、RS-485/422等。
RS-232是最早的串行接口，应用于低波特率的串行通信。
RS-232采取的是单端不平衡传输方式，其收发端的数据信号都是相对于地信号的，所以共模抑制能力差。
再加上双绞线分布电容的影响，其最大传输距离仅为 15米，最高传输速率只有20kbit/s(=2560Byte/s)，并且只支持点对点通信。
为克服RS-232串口的通信距离短、波特率低的缺点，后来推出了RS-485/422接口标准(以下简称485总线)。
由于485总线的先进性，很快在工业测控等领域得到了广泛地应用。
2. 485总线的特点485总线采用了平衡发送和差分接收接口标准。
在发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号由A、B两线输出，经过双绞线传输到接收端后，再将差分信号还原成TTL电平信号。
因此具有极强的抗共模干扰能力，加之总线收发器灵敏度很高，可以检测到低至200mV的电压。
故传输信号经过千米以上的衰减后都可以完好恢复。
在100kbit/s的传输速率下，通信距离可以达到1200米左右。
如果通信距离较短，其最大传输速率可达10Mbit/s。
如果需传输更长的距离，需要增加485中继器。
RS-485采用半双工工作方式，支持多点数据通信。
RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。
即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络。
485通信课程设计
485通信课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解485通信的基本概念、原理和通信标准；2. 掌握485通信的接线方式、硬件设计要求；3. 学会分析485通信在工程实践中的应用案例。
技能目标：1. 培养学生运用485通信技术解决实际问题的能力；2. 提高学生阅读485通信相关技术文档和电路图的能力；3. 培养学生动手实践、调试485通信设备的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、勇于探索的精神；2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通协调能力；3. 培养学生关注通信技术发展，关注国家战略需求的责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的技术课程，旨在帮助学生掌握485通信技术的基本原理和应用，提高学生的动手实践能力。
学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对通信技术有一定了解，但实际操作能力有待提高。
教学要求：结合课本知识，注重理论与实践相结合，通过案例分析、动手实践等方式，使学生真正掌握485通信技术。
在教学过程中，注重分解课程目标为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 485通信原理：介绍485通信的基本概念、通信标准，分析其与232、422等通信方式的区别；教材章节：第二章第二节。
2. 485通信接线方式与硬件设计：讲解485通信的接线方法，分析硬件设计中应注意的问题；教材章节：第二章第三节。
3. 485通信协议与数据格式：学习485通信的协议和数据格式，了解其通信过程；教材章节：第二章第四节。
4. 485通信应用案例分析：分析485通信在智能家居、工业控制等领域的应用案例；教材章节：第二章第五节。
5. 485通信设备调试与维护：学习485通信设备的调试方法、常见故障排查与维护；教材章节：第二章第六节。
6. 实践环节：安排学生进行485通信设备的接线、调试与简单应用设计，提高学生的动手能力；教材章节：实验教程。
教学进度安排：第一周：485通信原理、通信标准；第二周：485通信接线方式与硬件设计；第三周：485通信协议与数据格式；第四周：485通信应用案例分析；第五周：485通信设备调试与维护；第六周：实践环节。
RS485指导书
实验二十七：柔性加工系统的485通信（实验一）熟悉485的网络一、实验目的1、利用上所学的PLC编程完成程序的编制及485的通信控制。
2、将所学的知识运用于实践中，培养分析问题、解决问题的能力。
3、熟悉N﹕N网建立的方法4、通过柔性加工系统的拼合，培养学生的动手能力，尤其是机械上的一些装配、调节能力以及程序的调试能力。
二、实验设备1、安装有WINDOWS操作系统的PC机（具有FXGPWIN软件）2、485通信模块7块及其连接线。
3、PC与PLC的通信电缆7根。
4、整套柔性加工系统。
三、实验内容1、首先构建485的通信网络，建立通信平台(中央控制台－自动传输站－三坐标测量站－CNC加工站－安装搬运站－拆卸分检站)后做如下操作：2、每站分别上电操作，任意点击一站的X20按钮将其置1时，各站的Y21灯开始闪动；再点击该站的X21按钮（其它站的X21不起作用）将其置1时，各站的Y20灯开始闪动；再点击该站的X23按钮（其它站的X23不起作用）将其置1时，各站的Y20，Y21灯开始同时亮；再同时点击该站的X20,X21按钮（其它站的X20,X21不起作用）将其置1时，各站的Y20,Y21灯同时灭。
3、在2的实验基础上，作些更改重新做，体会485控制的方法：每站分别上电操作，任意点击一站的X20按钮将其置1时，各站的Y21灯开始闪动；再点击任意一站的X21按钮将其置1时，各站的Y20灯开始闪动；再点击该任意一站的X23按钮将其置1时，各站的Y20，Y21灯开始同时亮；再同时点击任意一站的X20,X21按钮将其置1时，各站的Y20,Y21灯同时灭。
自己写顺序功能图体会一下？注：本实验需要团体合作来完成。
四、组建N﹕N网1、N﹕N的链接示意图2、主站点和从站点的设置3、设置主站点和从站点的程序4、各站点的软元件号分配：五、程序框图X26=1 M0等待命令 X20=1 M1 Y21灯闪 X21=1 M2 Y20灯闪 X23=1 M3 Y20,Y21灯闪 X20=1&&X21=1 M4 Y20=0,Y21=0返回M0将编制好的程序送入PLC ，运行通过，并将程序存盘。
(完整word版)单片机与PC机RS-485串行通信设计
沈阳航空航天大学课程设计（论文）题目单片机与PC机RS-485的串行通信设计班级学号学生姓名指导教师目录0 前言 (1)1 总体方案设计 (1)2 硬件电路设计 (2)2.1 AT89C51单片机 (2)2.2 时钟电路 (3)2.3 按键复位电路 (4)2。
4 MAX485转换芯片 (4)2.5 PC机RS—485 通信的接口电路 (5)3 软件设计 (6)4 调试分析 (8)5 结论及进一步设想 (8)参考文献 (8)课设体会 (9)附录1 电路原理图 (10)附录2 程序清单 (11)单片机与PC机RS-485串行通讯设计摘要：本文提出了一种PC机与单片机进行串行通信的方案,该方案通过PC机的RS232串口、485总线实现与51单片机的串口通信,PC机送出的信号进行电平转换后送到485总线，单片机则接受MAX485芯片转换得到的信号，从而进行串行通信。
该系统的特点是电路设计简单可行、通信稳定、实用性强。
关键词：PC机；单片机；串口通信；MAX485芯片；0前言在计算机测控领域经常会采用一台PC 机与一个或多个单片机组成小型的测控网络，这种测控系统充分发挥了单片机功能强, 抗干扰性能好, 温度适应范围宽，面向控制的优点，同时又可以利用计算机弥补单片机在数据处理和交互性等方面的不足。
在测控系统中一般是以PC 机作为主控机,采用串行通讯定时扫描以单片机为核心的智能控制器（从机）以便采集数据或发送信号。
PC机的串口一般采用RS-232的总线标准，但由于RS—232接口标准发布较早，难免有不足之处，主要体现在以下四点：1、接口信号的电平值较高，已损坏接口电路芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接；2、传送速率较低，在异步传送时，波特率为20Kbps;3、接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱；4、传输距离有限，最大传输距离标准为50英尺，实际上也只能用在50m左右。
RS-485接口器件通讯无故障偏置电路的原理和设计
RS-485接口器件通讯无故障偏置电路的原理和设计RS-485接口通信在某些情况下，例如当一个驱动器释放总线给另一个驱动器时，会出现短时间总线上没有驱动电流的情况。
此时，两端的匹配电阻会将差分总线电压放至0V，这对于许多RS-485接收器来说是一个未定义的输入电平。
对于这种未定义的输入电平，接收器可能会输出错误的逻辑状态，或在更糟的情况下发生振荡。
振荡会被控制器误解为不断重复的通讯开始位，导致控制器浪费宝贵的带宽去响应这些并非真正的通讯请求。
而故障安全总线偏置电路是解决此问题的方法之一。
注：下文中出现的被动元器件通讯无故障偏置电路是当驱动总线上没有驱动电流时（见图1），通过上拉、端接和下拉电阻组成的电阻网络进行分压操作提供一个差分直流总线电压VAB，进而保证通讯安全无故障。
如果要驱动所有接口器件输出达到定义的高电平空闲状态，VAB 必须高于最大输入阈值VIT-MAX 。
此外，考虑到在恶劣的工业环境中运行的情况，应该增加足够的噪声容限使得VAB = VIT -MAX + VNoise。
图1 适用于短至中等总线距离的通讯安全无故障偏置电阻网络本文会帮助系统工程师设计成功的通讯安全无故障偏置网络。
通过提供计算公式，可以帮助计算电阻阻值以及收发器由于单向和双向通讯安全无故障所加端接电阻而允许的最大总线负载。
文章还将展示ISL315x系列高VOD收发器，其共模可接60个负载单元（UL）的驱动能力远超标准收发器的32个负载单元（UL）的驱动能力。
单端通讯安全无故障保护偏置网络设计对于≤100米短距离通讯,和通讯空闲时线上电压在0.05V≤VAB≤0.3V，在总线的一端设置偏置电路一般就足够了。
为了简化，图1所示的网络被转换成图2的简化等效电路。
请注意偏置电阻RB和终端电阻RT1和RT2。
REQ表示连接到总线的所有收发器的等效输入电阻。
图2 电路的简化集总等效模型在推导电阻值计算等式之前，先看一下线路阻抗匹配和共模负载所须满足的条件:1) 没加偏置网络的电缆的端接电阻为RT1，其阻值应与电缆的特性阻抗Z0匹配。