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1、精品学习资源单片机技术课程设计说明书基于 RS485 接口地数据传输电路设计专学生姓业名电气工程及其自动化周琪班级BM 电气 101学号1051402115指导教师周云龙完成日期2021 年 6 月 18 日欢迎下载精品学习资源目 录1. 概述 错误！未定义书签；2. RS485 硬件问题 .62.1 问题地提出 .62.2 电路基本原理 .62.3 RS-485 地 DE 掌握端设计 .82.4 防止总线冲突地设计.82.5 RS-485 输出电路部分地设计.82.6 系统地电源挑选 .62.7 软件地编程.62.8 结论 .62. 硬件设计62.1 RS485 . .62.2多通机原理 .
2、 .62.3单片机通信原理 .82.4 MX485. .82.5整题电路设计 . .83. 软件设计113.1通信软件实现 . .113.2程序流程图 . .124. 联合调试145 设计小结16参考文献16附录17附录 1：程序清单 .17附录 2：系统电路图 .21欢迎下载精品学习资源1. 概 述单片机是一种采纳超大规模集成电路技术把多种功能集成到一块硅片上构成地一个小而完善地运算机系统 .它广泛应用于仪器外表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备地智能化治理及过程掌握等领域随着运算机技术地进展及工业自动化水平地提高, 在许场合采纳单机掌握已不能满意现场要求,因而必需采纳多机掌握地势式,
3、而多机掌握主要通过多个单片机之间地串行通信实现.串行通信作为单片机之间常用地通信方法之一, 由于其通信编程敏捷、硬件简洁并遵循统一地标准, 因此其在工业掌握领域得到了广泛地应用.本次课程设计就是利用单片机，基于RS-485 芯片，设计一种简洁地多机通信 一主两从 .RS 一 485 接口是一种基于平稳发送和差分接收地串行总线,具有很强地抗共模干扰才能,在适当地波特率下传输距离远；同时易于进行网络扩展,被广泛地应用在很多工业现场.节能灯寿命检测环境中,主要干扰来自开关和寿命检测地强电干扰、开关产生地电磁干扰、空气循环设备地干扰等等；同时由于寿命检测环境温度高,强电系统复杂 ,也给系统地运行提出更
4、高地要求 .寿命检测系统要求实时报告每一盏节能灯地运行状态、环境温度、电压等,并在寿终运算出节能灯寿命、光通等参数.可见系统地传输数据量大,实时性强 ,因此物理总线地拓扑结构和通信协议尤为关键.1.1 总设计方案在多机通信中，最重要地是保证通信有条不紊地进行，因此需要严格地通信协议和完善地通信软件，本次课程设计就是利用RS 485 电气特性和简洁地结构方式，基于RS-485地多机通信系统，采纳自定义串行通信协议，实现2 个通信终端之间相互通信地功能该设计方案通信距离远、抗干扰才能强也可实现主机与从机地通信，但不能实现从机之间地通信 .RS-485方式构成地多机通信系统采纳主从式结构：主机掌握多
5、个从机，作为从机地单片机不主动发送命令或数据，一切都由主机单片机掌握；并且在一个多机系统中，只有一台主机，各台从机之间不能相互通信，即使有信息交换也必需通过主机转发.采纳 RS-485构成地多机通信系统原理.在总线末端接一个匹配电阻，吸取总线上地反射信号，使得正常传输信号无毛刺 .匹配电阻地取值应当与总线地特性阻抗相当.在总线上没有信号传输时，总线 处于悬浮状态，简洁受干扰信号地影响.将总线上地差分信号地正端A+ 和负端 B- 之间接一个10K 地电阻；负端 B- 和地间接一个 10K 地电阻，形成一个电阻网路.当总线上没有信号传输时，正端 A+ 地电平大约为 3.2V ，负端 B- 地电平大
6、约为 1.6V ，即使有干扰信号，也很难产生串行通信地起始信号 0，从而增加了总线抗干扰地才能.欢迎下载精品学习资源1.2 设计要求：设计一个 RS485 接口并能实现双机通讯地单片机应用系统.1.3 设计方案：本次设计，对于两片89C51，采纳 RS485 进行双机通信 .发送方地数据由串行口TXD 段输出，经过电平转换芯片MAX485将 TTL 电平转换为 RS485 电平输出，经过传输线将信号传送到接收端 .接收方也使用 MAX485芯片进行电平转换后，信号到达接收方串行口地接收端 .接受方接收后，在数码管上显示接收地信息.为提高抗干扰才能，仍可以在输入输出端加光耦合进行光电隔离.软件部
7、分，通过通信协议进行发送接收，主机先送AAH给从机，当从机接收到AAH后，向主机回答BBH. 主机收到 BBH 后就把数码表 TAB16 中地 10 个数据送给从机，并发送检验和 .从机收到 16 个数据并运算接收到数据地检验和，与主机发送来地检验和进行比较，如检验和相同就发送00H 给主机；否就发送FFH 给主机，重新接受 .从机收到 16 个正确数据后送到一个数码管显示.挑选 STC 单片机作为掌握 MCU ，用 6N137 高速光耦进行隔离，其结构图如下列图.隔离电源隔离电源51单 片机光 电隔离RS485 总线51单片机光电隔RS485总线离1.4 设计系统流程图欢迎下载精品学习资源第
8、一判定是接收中断仍是发送中断，如是接收中断，就清除RI，同时启动字符间隔定时器 TO ，并置收发标志为收 .当接收完第2 个字节后，各从机立刻判定是否寻址本机，如是，就置 SM2 为0，连续接收主机送来地数据；如不是，就禁止T0 定时，不在接收后面地数据 .当被寻址从机接收完一帧信息后，字符间隔定时器会产生定时中断，进入TO 中断服务程序 .下图是 TO 中断服务程序流程图 .欢迎下载精品学习资源进入 TO 中断服务程序后，第一清除TO 中断恳求标志，停止TO 定时器，接着判定是接收完成仍是发送超时，如是接收完成，再判定校验和是否正确，如正确，对接收地命令进行说明，看是主机读仍是主机写操作，如
9、是主机读，就将数据打包，送到特地用于通信地数 组，接着，禁止接收，置本机为应答工作方式，最终启动发送，发送第一个字节，同时启 动发送时限定时器TO.当一个字节发送完后，便进入通信中断服务程序，连续发送余下数据.假如在上边判校验和时，发觉不正确，就置SM2 为1，复原本机地侦听状态，以便接收主机地重发信息欢迎下载精品学习资源2 RS485 硬件问题2.1 问题地提出在工业掌握及测量领域较为常用地网络之一就是物理层采纳RS-485通信接口所组成地工控设备网络 .这种通信接口可以特别便利地将很多设备组成一个掌握网络.从目前解决单片机之间中长距离通信地诸多方案分析来看，RS-485总线通信模式由于具有
10、结构简洁、价格低廉、通信距离和数据传输速率适当等特点而被广泛应用于仪器外表、智能化传感器集散掌握、楼宇掌握、监控报警等领域.但 RS485总线存在自适应、自爱护功能脆弱等缺点，如不留意一些细节地处理，常显现通信失败甚至系统瘫痪等故障，因此提高牢靠性至关重要 .RS-485总线运行2.2 电路基本原理某节点地硬件电路设计如图1 所示，在该电路中，使用了一种RS-485 接口芯片SN75LBC184 ，它采纳单一电源Vcc ，电压在 3 5.5 V 范畴内都能正常工作 .与一般地RS-485 芯片相比，它不但能抗雷电地冲击而且能承担高达8 kV 地静电放电冲击，片内集成 4 个瞬时过压爱护管，可承
11、担高达400 V 地瞬态脉冲电压 .因此，它能显著提高防止雷电损坏器件地牢靠性 .对一些环境比较恶劣地现场，可直接与传输线相接而不需要任何外加保护元件 .该芯片仍有一个特殊地设计，当输入端开路时，其输出为高电平，这样可保证接收器输入端电缆有开路故障时，不影响系统地正常工作.另外，它地输入阻抗为RS485 标准输入阻抗地 2 倍（ 24k），故可以在总线上连接64 个收发器 .芯片内部设计了限斜率驱动，使输出信号边沿不会过陡，使传输线上不会产生过多地高频重量，从而有效扼制电磁干扰 .在图 1 中，四位一体地光电耦合器TLP521 让单片机与SN75LBC184 之间完全没有了电地联系，提高了工作
12、地牢靠性.基本原理为：当单片机P1.6=0 时，光电耦合器地发光二极管发光，光敏三极管导通，输出高电压（5 V ），选中 RS485 接口芯片地 DE 端，答应发送 .当单片机 P1.6=1 时，光电耦合器地发光二极管不发光，光敏三极管不导通，输出低电压（ 0 V ），选中RS485 接口芯片地 RE 端，答应接收 .SN75LBC184 地 R 端（接收端） 和D端（发送端）地原理与上述类似.2.3 RS-485地DE控制端设计在 RS-485 总线构筑地半双工通信系统中，在整个网络中任一时刻只能有一个节点处于发送状态并向总线发送数据，其他全部节点都必需处于接收状态.假如有 2 个节点或 2
13、 个以上节点同时向总线发送数据，将会导致全部发送方地数据发送失败.因此，在系统各个节点 地硬件设计中，应第一力求防止因反常情形而引起本节点向总线发送数据而导致总线数据冲突 .以 MCS51 系列地单片机为例，因其在系统复位时，I/O 口都输出高电平，假如把I/O口直接与 RS-485 接口芯片地驱动器使能端DE 相连，会在CPU 复位期间使 DE 为高，从而欢迎下载精品学习资源使本节点处于发送状态.假如此时总线上有其他节点正在发送数据，就此次数据传输将被打断而告失败，甚至引起整个总线因某一节点地故障而通信堵塞，继而影响整个系统地正常运行 .考虑到通信地稳固性和牢靠性，在每个节点地设计中应将掌握
14、RS485 总线接口芯片地发送引脚设计成 DE 端地反规律，即掌握引脚为规律 “1时”， DE 端为 “0”；掌握引脚为规律 “ 0时”， DE 端为 “ 1”在.图 1 中,将 CPU 地引脚 P1.6 通过光电耦合器驱动 DE 端，这样就可以使掌握引脚为高或者反常复位时使 SN75LBC184 始终处于接收状态，从而从硬件上有效避免节点因反常情形而对整个系统造成地影响 .这就为整个系统地通信牢靠奠定了基础 .此外，电路中仍有 1 片看门狗 MAX813L ，能在节点发生死循环或其他故障时，自动复位程序，交出 RS-485 总线掌握权 .这样就能保证整个系统不会因某一节点发生故障而独占总线，
15、导致整个系统瘫痪.2.4 避免总线冲突地设计当一个节点需要使用总线时，为了实现总线通信牢靠，在有数据需要发送地情形下先侦听总线 .在硬件接口上，第一将RS-485 接口芯片地数据接收引脚反相后接至CPU 地中断引脚 INT0. 在图 1 中， INT0 是连至光电耦合器地输出端.当总线上有数据正在传输时，SN75LBC184 地数据接收端（ R 端）表现为变化地高低电平，利用其产生地CPU 下降沿中断（也可采纳查询方式），能得知此时总线是否正“忙”，即总线上是否有节点正在通信.假如“闲暇 ”，就可以得到对总线地使用权限，这样就较好地解决了总线冲突地问题.在此基础上，仍可以定义各种消息地优先级，
16、使高优先级地消息得以优先发送，从而进一步提高系统地实时性 .采纳这种工作方式后，系统中已经没有主、从节点之分，各个节点对总线地使用权限是公平地，从而有效防止了个别节点通信负担较重地情形.总线地利用率和系统地通信效率都得以大大提高，从而也使系统响应地实时性得到改善，而且即使系统中个别节点发生故障，也不会影响其他节点地正常通信和正常工作.这样使得系统地“危急 ”分散了，从某种程度上 来说 增强了系统地工作可 靠性和稳定性 .2.5 RS-485输出电路部分地设计在图 1 中， VD1 VD4 为信号限幅二极管 ,其稳压值应保证符合RS-485 标准， VD1 和VD3 取 12 V,VD2 和 V
17、D4 取 7 V,以保证将信号幅度限定在-7 +12 V 之间，进一步提高抗过压地才能 .考虑到线路地特殊情形（如某一节点地RS-485 芯片被击穿短路），为防止总线中其他分机地通信受到影响，在SN75LBC184 地信号输出端串联了2 个 20 地电阻 R1 和R2，这样本机地硬件故障就不会使整个总线地通信受到影响.在应用系统工程地现场施工 中，由于通信载体是双绞线，它地特性阻抗为120 左右，所以线路设计时，在RS485 网络传输线地始端和末端应各接1 个 120 地匹配电阻（如图1 中地 R3），以削减线路上传输信号地反射.2.6 系统地电源选择对于由单片机结合RS-485 组建地测控网
18、络，应优先采纳各节点独立供电地方案，同时电源线不能与RS-485 信号线共用同一股多芯电缆.RS-485 信号线宜选用截面积0.75 mm2 以上地双绞线而不是平直线,并且选用线性电源TL750L05比选用开关电源更合适.TL750L05 必需有输出电容，如没有输出电容，就其输出端地电压为锯齿波外形，锯齿波地上升沿随输 入 电 压 变 化 而 变 化 ， 加 输 出 电 容 后 ， 可 以 抑 制 该 现 象 .欢迎下载精品学习资源2.7 软件地编程SN75LBC184在接收方式时，A 、B 为输入， R 为输出；在发送方式时，D 为输入，A 、B 为输出 .当传送方向转变一次后，假如输入未变
19、化，就此时输出为随机状态，直至输入状态变化一次，输出状态才确定.明显，在由发送方式转入接收方式后，假如A 、B 状态变化前， R 为低电平，在第一个数据起始位时，R 仍为低电平， CPU 认为此时无起始位， 直到显现第一个下降沿，CPU 才开头接收第一个数据，这将导致接收错误.由接收方式转入发送方式后， D 变化前，如A 与 B 之间为低电压，发送第一个数据起始位时，A 与 B 之间仍为低电压， A 、B 引脚无起始位，同样会导致发送错误.克服这种后果地方案是：主机连 续发送两个同步字，同步字要包含多次边沿变化如 55H ， 0AAH ，并发送两次 第一次可能接收错误而忽视 ，接收端收到同步字
20、后，就可以传送数据了，从而保证正确通信.为了更牢靠地工作，在RS485 总线状态切换时需要适当延时，再进行数据地收发.详细地做法是在数据发送状态下，先将掌握端置“1”，延时 0.5 ms 左右地时间，再发送有效地数 据，数据发送终止后，再延时0.5 ms，将掌握端置 “0”这.样地处理睬使总线在状态切换时，有一个稳定地工作过程.单片机通信节点地程序基本上可以分为6 个主要部分，分别为预定义部分、初始化部分、主程序部分、设备状态检测部分、帧接收部分和帧发送部分.预定义部分主要定义了通信中使用地握手信号，用于储存设备信息地缓冲区和储存本节点设备号地变量.设备状态检测部分应能在程序初始化后，当硬件发
21、生故障时，作出相应地反应.主程序部分应能接收命令帧，并依据命令地内容作出相应地回应.为缩短篇幅，这里仅给出主程序部分地代码.如下所示：/*主程序流程*/ while1/主循环ifrecv_cmd&type=0/发生 帧错 误 或帧 地 址 与 本 机/ 地 址 不 符 ， 丢 弃 当 前 帧 后 返 回continue；switchtypecase ACTIVE_:/主 机 询 问 从 机 是 否 存 在send_dataOK_,0,dbuf；/发 送应答 信息break；case GETDATA_:len=strlendbuf；send_dataSTATUS_,len,dbuf； /发送 状
22、态 信 息break；default: break ；/ 命 令 类 型 错 误 ， 丢 弃 当 前 帧 后 返 回2.8 结论欢迎下载精品学习资源RS-485 由于使用了差分电平传输信号，传输距离比RS-232 更长，最多可以达到3000 m，因此很适合工业环境下地应用.但与 CAN 总线等更为先进地现场工业总线相比，其处理错误地才能仍稍显逊色，所以在软件部分仍需要进行特殊地设计，以防止数据错误等情况发生 .另外，系统地数据冗余量较大，对于速度要求高地应用场所不相宜用RS-485 总线 .虽然 RS-485 总线存在一些缺点，但由于它地线路设计简洁、价格低廉、掌握便利，只要处理好细节，在某些
23、工程应用中仍旧能发挥良好地作用.总之，解决牢靠性地关键在于工程开头施工前就要全盘考虑可实行地措施，这样才能从根本上解决问题，而不要等到工程后期再去亡羊补牢.欢迎下载精品学习资源二、硬件设计2.1 RS-485RS485 标准接口是单片机系统种常用地一种串行总线之一.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 共同制订和开发地 .RS-485 作为一种多点差分数据传输地电气规范,已成为业界最广泛应用地标准通信接口之一.理论上 ,RS-485 标准最多接入 32 个设备 受芯片驱动才能地影响,可以工作在半双工或全双工模式下,最大传输距离约为121
24、9M, 最大传输速率约为10Mbps1. 然而通常RS-485 网络采纳平稳双绞线作为传输媒体 ,平稳双绞线地长度与传输速率成反比,只有在 20Kbps 地传输速率下 ,才可能达到最大传输距离 .一般 15M 长地双绞线最大传输速率仅为1Mbps. 不过对于速率要求不是很高地掌握系统来说已经足够了.RS-485 采纳平稳发送和差分接收方式来实现通信：在发送端TXD 将串行口地 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仍原成TTL 电平信号 .两条传输线通常使用双绞线，又是差分传输，因此有极强地抗共模干扰地才能，接收灵敏度也相当高 .同时，最大传输速率和最大传
25、输距离也大大提高.假如以 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. 假如降低波特率，传输距离仍可进一步提高 .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，特别便于多器件地连接 .不仅可以实现半双工通信，而且可以实现全双工通信.2.2 多机通原理在多机通信中，每台从机均安排有一个从机地址，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.而未被呼叫地从机就连续进行各自地工作.可是，假如在主机与某被呼叫从机进行数据交换过程中，其他从机假如不实行相应地数
26、据识别技术，就这些从机就会由于串行通信线上有数据传输而时时被打断，影响正常地工作.利用单片机地串口工作方式2、方式 3 可以很好解决上述问题.在多机通信过程中，从机第一要解决地是如何识别主机发送地是地址信息仍是数据信息. 当发送地是地址信息时，各从机都响应串口中断，接收主机下发地一帧地址数据.而当主机发送数据帧时，无关从机可不响应串口中断.解决地方法是：当主机发送一帧地址信息时，应保持这帧数据地第 9 位为 1即 TB8=1. 从机依据工作方式 2 或工作方式 3 运行时，将串口寄存器 SCON 中地掌握位 SM2 置为 1，当所接收地一帧数据地第 9 位为 1，全部从机都产生串口中断，接收这
27、一帧地址数据并与各自地从机地址进行比较，以判定主机是否要与本机通信 .接收到地地址数据与从机地址相等达到为被呼叫从机，该从机将串口掌握寄存器SCON 中地掌握位 SM2 清为 0，去接收主机发送来地数据帧（数据帧地第 9 位为 0），此时不管接收到地第 9 位数据是否为 1 或 0，都要产生串口中断，这就保证了主机与被呼叫欢迎下载精品学习资源从机间地正常数据通信 .数据通信终止后，该从机又重新将串行口掌握寄存器 SCON 中地掌握位 SM2 置为 1，为下一次与主机进行通信做好预备 .其他从机就始终在 SM2=1 下连续自己地工作，不会由于主、从机之间地数据通信而被打断 .多机通信地实现，主要
28、靠主、从机正确地设置与判定多机通信掌握位 SM2 和发送或接收地第 9 位数据（ TB8 或 RB8 ） .当主机给从机发送信息时，要依据发送信息地性质来设置TB8 ，发送地址信号时，设置 TB8=1 ；发送数据或命令时，设置 TB8=0. 当从机地 SM2 为 1 时，该从机只接收地址帧（ RB8 位为 1），对数据帧（ RB8 位为 0）将不予理睬 .而当 SM2 为 0 时，该从机接收全部发送来地信息 .多机通信过程如下：使全部从机地 SM2 置 1，处于只接收地址帧地状态（即从机复位）；主机发送一地址帧信息，其中包含 8 位地址，第 9 位为地址、数据标志位，第 9 位置 1 表示发送
29、地是地址；从机接收到地址帧后，各自中断 CPU ，把接收到地地址与本地址作比较；地址相符地从机，使SM2 清零以接收主机随后发来地全部信息，对于地址不相符地从机， 仍保持 SM2=1 状态，对主机随后发送地数据不予理睬，直到主机发送来新地地址帧；主机发送数据或掌握信息给被寻址地从机；被寻址地从机，因SM2=0 ，可以接收主机发送过来地全部数据，当从机接收数据终止时， 置位 SM2 ，返回接收地址帧状态（复位状态）；当主机改为与另外从机联系时，可再发地址帧寻址其从机，而从前被寻址过地从机复原SM2=1.2.3 单片机通信功能欢迎下载精品学习资源单片机运算机与外界地信息交换称为通信，常用地通信方式
30、有两种：并行通信和串行通信.51单片机用 4 个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信，并行通信地特点是传输信号地速度快，但所用地信号线较多，成本高，传输地距离较近.串行通信地特点是只用两条信号线（一条信号线，再加一条地线作为信号回路）即可完成通信，成本低，传输地距离较远 .51 单片机地串行接口是一个全双工地接口，它可以作为UART （通用异步接受和发送器）用，也可以作为同步移位寄存器用.51 单片机串行接口地结构如下：（ 1）数据缓冲器（ SBUF ）接受或发送地数据都要先送到SBUF 缓存 .有两个，一个缓存，另一个接受，用同始终接地址 99H, 发送时用指令将数据送到SBUF 即
31、可启动发送；接收时用指令将SBUF 中接收到地数据取出 .（ 2）串行掌握寄存器（ PCON）SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISM0,SM1: 串行接口工作方式挑选位，这两位组合成0、1、2、3.串行接口工作方式特点见下表00， 01， 10， 11 对应于工作方式SM0SM1工作方式功能波特率0008 位同步移位寄存器（用于I/O 扩展）fORC/1201110 位异步串行通信（UART ）可 变 （ T1溢 出 率*2SMOD/32 ）10211 位异步串行通信（UART ）fORC/64 或 fORC/3211311 位异步串行通信（UART ）可 变 （ T1溢 出 率*2
32、SMOD/32 ）SCON 用于串行通信方式地挑选，收发掌握及状态指示，各位含义如下：SM2 ：多机通信掌握位.REN ：接收答应掌握位.软件置 1 答应接收；软件置0 禁止接收 .TB8 ：方式 2 或 3 时， TB8 为要发送地第9 位数据，依据需要由软件置1 或清 0.RB9 ：在方式 2 或 3 时， RB8 位接收到地第 9 位数据，实际为主机发送地第9 位数据TB8 ，使从机依据这一位来判定主机发送地时呼叫地址仍是要传送地数据.TI ：发送中断标志 .发送完一帧数据后由硬件自动置位，并申请中断.必需要软件清零后才能连续发送 .RI ：接收中断标志 .接收完一帧数据后由硬件自动置位
33、，并申请中断.必需要软件清零后才能连续接收 .（ 3）输入移位寄存器接收地数据先串行进入输入移位寄存器，8 位数据全移入后，再并行送入接收SBUF中.欢迎下载精品学习资源（ 4）波特率发生器波特率发生器用来掌握串行通信地数据传输速率地，51 系列单片机用定时器T1 作为波特率发生器，T1 设置在定时方式 .波特率时用来表示串行通信数据传输快慢程度地物理量，定义为每秒钟传送地数据位数.（ 5）电源掌握寄存器PCON其最高位为 SMOD.（ 6）波特率运算当定时器 T1 工作在定时方式地时候，定时器T1 溢出率 =（ T1 计数率） /（产生溢出所需机器周期） .由于是定时方式， T1 计数率 =
34、 fORC/12. 产生溢出所需机器周期数=模 M- 计数初值 X.2.4 MAX485芯片MAX485是芯片接口地一种类型 .MAX485接口芯片是Maxim 公司地一种RS 485 芯片.MAX485 、MAX487-MAX491以及 MAX1487是用于 RS-485 与 RS-422 通信地低功耗收发器，每个器件中都具有一个驱动器和一个接收器.MAX483 、MAX487 、MAX488以及MAX489具有限摆率驱动器，可以减小EMI ，并降低由不恰当地终端匹配电缆引起地反射，实现最高250kbps 地无差错数据传输.MAX481 、 MAX485 、 MAX490 、 MAX491
35、、MAX1487地驱动器摆率不受限制，可以实现最高2.5Mbps 地传输速率 .这些收发器在驱动 器禁用地空载或满载状态下，吸取地电源电流在120µ ；A 至 500µ ；A 之间.另外， MAX481 、MAX483与 MAX487具有低电流关断模式，仅消耗0.1µ ；A. 全部器件都工作在 5V 单电源下 .采纳单一电源 +5 V 工作，额定电流为300 A，采纳半双工通讯方式.它完成将 TTL 电平转换为 RS 485 电平地功能 .MAX485芯片地结构和引脚都特别简洁,内部含有一个驱动器和接收器 .RO 和 DI 端分别为接收器地输出和驱动器地输入端，与
36、单片机连接时只需分别与单片机地 RXD 和 TXD 相连即可； /RE 和 DE 端分别为接收和发送地使能端，当/RE 为规律 0 时，器件处于接收状态；当DE 为规律 1 时，器件处于发送状态，由于MAX485工作在半双工状态，所以只需用单片机地一个管脚掌握这两个引脚即可；A 端和 B 端分别为接收和发送地差分信号端,当 A 引脚地电平高于 B 时，代表发送地数据为1；当 A 地电平低于B 端时，代表发送地数据为0. 在与单片机连接时接线特别简洁. 只需要一个信号掌握MAX485地接收和发送即可.同时将 A 和 B 端之间加匹配电阻，一般可选100 地电阻 .用 8051 串行接口通信，假如
37、两台8051 单片机之间地距离很近（不超过1.5m），可以采纳直接将两台8051 单片机地串行接口直接相连，利用其自身地TTL 电平（ 0-5V ）直接传输数据信息 .假如传输距离较远（超过1.5m），由于传输线地阻抗与分布电容，会产生电平损耗和波形畸变，以至于检测不出数据或数据出错.此时可利用 RS485 标准总线接口，将单片机输出地TTL电平转换为RS485 标准电平（规律1 为 -15 -5V ；规律 0 为+5- +15V ） .用 RS485 可将传输距离提高到15m ，假如想远距离传输，可以采纳RS422 或者欢迎下载精品学习资源RS485.电平转换芯片 MAX485是美信公司（
38、MAXIM）生产，专用于进行将TTL 电平转换为 RS485 电平地芯片， MAX485内部有泵电源，能将 +5V 电源电压在芯片内提高到RS485电平所需地 +10V 或者 -10V 电平.MAX485 是用于RS-485与 RS-422 通信地低功耗收发器.MAX485 地驱动器摆率不受限制, 可以实现最高 2.5Mbps 地传输速率 .这些收发器在驱动器禁用地空载或满载状态下，吸取 地电源电流在 120A至500A之间 .全部器件都工作在 5V 单电源下 .驱动器具有短路电流限制，并可以通过热关断电路将驱动器输出置为高阻状态.接收器输入具有失效爱护特性，当输入开路时，可以确保规律高电平输
39、出.具有较高地抗干扰性能.MAX485 是市面上最为常见地 RS422芯片，亦是用量最大地用它地主要缘由 .RS422芯片，性价比高，优质，供货稳固是大部分厂家采图 2.电平转换芯片 MAX4852.5 整体电路设计最终设计电路如下图3 所示，发送方地数据由串行口TXD 段输出，经过电平转换芯片MAX485将 TTL 电平转换为 RS485 电平输出，经过传输线将信号传送到接收端.接收方也使用 MAX485芯片进行电平转换后，信号到达接收方串行口地接收端.接受方接收后，通过P1 口在数码管上显示接收地信息.欢迎下载精品学习资源图 3.串行通信电路三、软件设计通过通信协议进行发送接收，主机先送AAH给从机，当从机接收到AAH 后，向主机回答 BBH. 主机收到BBH 后就把数码表TAB16 中地 10 个数据送给从机，并发送检验和. 从机收到 16 个数据并运算接收到数据地检验和，与主机发送来地检验和进行比较，如检验和相同就发送 00H 给主机；否就发送FFH