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1、4.1 智能仪器输出通道信号种类智能仪器输出通道信号种类 DC电流信号电流信号长距离传送、负载串联、长距离传送、负载串联、010mA 或或 420mA、抗干扰强、抗干扰强DC 电压信号电压信号短距离、负载并联、短距离、负载并联、05V 或或 15V越限报警越限报警比较被测量与所设定的高低限值，根据比较结果以开关量的形式驱比较被测量与所设定的高低限值，根据比较结果以开关量的形式驱动声光报警装置实现越限报警，并输出给控制设备采取措施。动声光报警装置实现越限报警，并输出给控制设备采取措施。开关量控制开关量控制某些被控对象采用位执行机构或开关式器件进行自动控制，它们某些被控对象采用位执行机构或开关式器
2、件进行自动控制，它们的动作是用于开关信号的控制的，如电磁阀、继电器、接触器等。的动作是用于开关信号的控制的，如电磁阀、继电器、接触器等。按控制的开关信号的电气接口形式分为有源和无源两类。按控制的开关信号的电气接口形式分为有源和无源两类。指示工作状态指示工作状态让上位机或操作人员了解智能仪器自动或手动、正常或故障等的工让上位机或操作人员了解智能仪器自动或手动、正常或故障等的工作状态。作状态。数字量输出信号数字量输出信号数字量的输出信号分为串行和并行两种。其中串行用于较远距离数字量的输出信号分为串行和并行两种。其中串行用于较远距离数据传输，并行传输速度快，但需要导线多一般用于近距离传输。数据传输，
3、并行传输速度快，但需要导线多一般用于近距离传输。仪器仪器1仪器仪器3仪器仪器2仪器仪器1仪器仪器2仪器仪器3IINVIN第1页/共36页4.2 DAC 工作原理及主要技术指标工作原理及主要技术指标 1DAC 工作原理工作原理VREFVo-+A RfR/2nRR/21S0S1Snd0d1dnIOUTVo=-IOUT Rf=-(d+d21+d2n)VREFRRf第2页/共36页2 DAC 转换主要技术指标转换主要技术指标 2.1 分辨率分辨率 分辨率是指输入数字量的最小有效位（分辨率是指输入数字量的最小有效位（LSB）产生一次变化时，）产生一次变化时，DAC输出输出变化的最小增量相对满刻度的百分比
4、。变化的最小增量相对满刻度的百分比。2.2 准确度准确度(线性误差线性误差)准确准确度是指度是指DAC的实际输出与理论值的最大偏差，是的实际输出与理论值的最大偏差，是DAC各种误差之和，包括各种误差之和，包括非线性误差、零点误差、增益误差和温度漂移等。非线性误差、零点误差、增益误差和温度漂移等。2.2.1 绝对精度绝对精度 常用常用LSB作为单位。作为单位。2.2.2 相对精度相对精度 表示为满刻度输出值的百分数。表示为满刻度输出值的百分数。2.3 建立时间建立时间 数字量从全数字量从全“0”变为全变为全“1”（或从全（或从全“1”变为全变为全“0”）时，）时，DAC输出输出模拟量达到终值模拟
5、量达到终值1/2 LSB误差范围之内所需要的时间。误差范围之内所需要的时间。第3页/共36页位数位数建立时间建立时间ss非线性误非线性误差差工作电工作电压压 V V基准电压基准电压 V V功耗功耗 mWmW输出输出数据数据总线总线接口接口路数路数DAC0832DAC08328 81 10.2%FSR0.2%FSR+5+5+15+15-10-10+10+102020I I并行并行1 1AD7524AD75248 80.50.50.1%FSR0.1%FSR+5+5+15+15-10-10+10+102020I I并行并行1 1MAX506MAX5068 86 61 LSB1 LSB+5+5或或55
6、 0 05 5或或 552525V V并行并行4 4MAX518MAX5188 86 61 LSB1 LSB+5+50 05 512.512.5V V串行串行2 2MAX503MAX503101025251 LSB1 LSB+5+52.0482.048（内）（内）1.251.25V V并行并行1 1MAX515MAX515101025251 LSB1 LSB+5+50 03 30.70.7V V串行串行1 1AD7520AD752010100.50.50.2%FSR0.2%FSR+5+5+15+15-25-25+25+252020I I并行并行1 1DAC1210DAC121012121 10
7、.1%FSR0.1%FSR+5+5+15+15-10-10+10+102020I I并行并行1 1MAX538MAX538121225251 LSB1 LSB+5+50 03 30.70.7V V串行串行1 1 几种常用几种常用DAC芯片的技术指标芯片的技术指标第4页/共36页4.3 DAC 转换与接口转换与接口 1电流转换成电压电流转换成电压 Vo-+ADAC-+ADAC-VREF单极性输出单极性输出双极性输出双极性输出RFRFR1VOUTIOUTIOUT第5页/共36页2 DAC 芯片与微型计算机及接口芯片与微型计算机及接口 2.1 DAC位数等于位数等于CPU数据总线位数接口时的接口数据
8、总线位数接口时的接口 P1.7P1.08031DB7DB0Vef（+）Vef（-）I I0RfA-+580+5VV0第6页/共36页2 DAC 与微型计算机接口技术与微型计算机接口技术2.2 DAC位数大于位数大于CPU数据总线位数接口时的接口数据总线位数接口时的接口 Vo-+ADAC1210Iout1Voref(+)AD 5088031P1.0P1.7DB0 DB3P2.0P2.1P2.7WRDB4 DB11BYTE1/BYTE2CSXFERWR1WR2Iout2Rfb+5V第7页/共36页2 DAC 与微型计算机接口技术与微型计算机接口技术2.3 多通道模拟量输出多通道模拟量输出 时的时的
9、DAC接口接口8031接口接口DACDACDAC每路使用独立的每路使用独立的DAC第8页/共36页8031接口接口DAC2 DAC 与微型计算机接口技术与微型计算机接口技术 2.3 多通道模拟量输出多通道模拟量输出 时的时的DAC接口接口模拟开关模拟开关S/HS/HS/H多路共享一个多路共享一个DAC2.4 采用单片多路采用单片多路DA芯片实现芯片实现多通道多通道模拟量输出：模拟量输出：MAX506:四路、八位四路、八位DAC芯片。芯片。第9页/共36页2 DAC 与微型计算机接口技术与微型计算机接口技术 2.5 串行输入串行输入 DAC与与CPU接口接口 串串行行数数字字输输入入DAC的的数
10、数字字量量输输入入端端可可以以使使用用很很少少几几个个引引脚脚，从从而而使使DAC的的总总管管脚脚数数达达到到很很少少，接接口口布布线线大大为为简简化化，占占用用印印刷刷电电路路板板的的面面积积也也很很少少，而而且且是是用用于于远远距距离离传传输输。但但串串行行数数字字输输入入DAC的的不不利利在在于于接接收收数数据据较较慢慢。典典型型芯芯片片：TLC5615是是10位串行位串行DA转换器。转换器。第10页/共36页2.5 串行输入串行输入 DAC与与CPU接口接口MAX515 为低功耗、单为低功耗、单5V电源、电压输出的电源、电压输出的10位位DA转换器。转换器。2 DAC 与微型计算机接口
11、技术与微型计算机接口技术 第11页/共36页1.1 阶梯波和锯齿波阶梯波和锯齿波1 数字波形合成数字波形合成4.4 数字波形合成数字波形合成 与与 V/I 转换电路转换电路 DAC 输输出出的的模模拟拟电电压压或或电电流流取取决决于于DAC的的输输入入数数字字量量，利利用用程程序序的的方方法法不不断断地地给给DAC输输入入不不同同的的数数字字量量，可可以以在在DAC输输出出端得到连续变化的波形，这就是数字波形合成的基本原理。端得到连续变化的波形，这就是数字波形合成的基本原理。MOVA,#0LOOP1:MOVP1,A;输出数码到输出数码到DACADDA,#N;数码增加数码增加NCALLDELAY
12、SJMPLOOP1;循环循环END第12页/共36页1.1 阶梯波和锯齿波阶梯波和锯齿波DAP0:MOVR7,#00H;置输出初值置输出初值DAP1:MOVA,R7;数字量送数字量送AMOVP1,A;送送D/A转换转换INCR7;修改数字量修改数字量CJNER7,#255,DAP1;数字量不等于数字量不等于255，转，转DAP1AJMPDAP0;重复下一个波形重复下一个波形第13页/共36页1.2 三角波（三角波（程序有错程序有错）1数字波形形成数字波形形成 4.4 数字波形合成数字波形合成 与与 V/I 转换电路转换电路 DAS0:MOVR7,#80H;DAS1:MOVA,R7;MOVP1,
13、A;INCR7;CJNER7,#255,DAS1;DAS2:DECR7;MOVA,R7;MOVP1,A;CJNER7,#80H,DAS2;AJMPDAS0;第14页/共36页1.3 方波方波1数字波形生成数字波形生成 4.4 数字波形合成数字波形合成 与与 V/I 转换电路转换电路 LOOP4:MOVP1,#HIGH;输出高电平到数码管输出高电平到数码管DACCALLDT1;延时延时T1MOVP1,#LOW;输出低电平到数码管输出低电平到数码管DACCALLDT2;延时延时T2SJMPLOOP4;循环循环ENDT1T2第15页/共36页1.4 正弦波正弦波 1数字波形生成数字波形生成 4.4
14、数字波形合成数字波形合成 与与 V/I 转换电路转换电路 SIN:MOVR7,#00H;置偏移量置偏移量DAS0:MOVA,R7;MOVDPTR,#TAB;设指针设指针MOVCA,A+DPTR;取数据取数据MOVP1,A;送送D/A转换转换INCR7;修改偏移量修改偏移量CJNER7,#64,DAS0;AJMPSIN;TAB:DB80H,83H,86H,8DH,90HDB93H,96H,99H,9CH,9FH,0A2HDB0A5H,0A8H,0ABH,0AEHDB6FH,72H,76H,79H,7CH,80H(64个数据)第16页/共36页2 V/I 转换电路转换电路（b）取）取 ，则当，则当
15、 时，时，。第17页/共36页4.5 开关量输出开关量输出开关量输出通道的一般结构开关量输出通道的一般结构1.隔断微机与执行机构之间的电气联系防止电位差、外界电磁等干扰。隔断微机与执行机构之间的电气联系防止电位差、外界电磁等干扰。2.防止执行错误。防止执行错误。3.防止仪器自身损坏。防止仪器自身损坏。注意：所有进出智能仪器的信号线全部加隔离！注意：所有进出智能仪器的信号线全部加隔离！第18页/共36页1.1 光电耦合器件1.输出信号与输入信号电气完全隔离，抗干扰能力强，隔离电压可达几千伏以上。2.无触点，寿命长，可靠性好。3.响应速度快，易与TTL电路配合使用。4.驱动能力差。1开关量的隔离开
16、关量的隔离 光电耦合电路光电耦合电路第19页/共36页1数字输出隔离数字输出隔离 1.2 继电器隔离电路继电器隔离电路继电器驱动电路继电器驱动电路继电器触点分类继电器触点分类 电磁式继电器是一种电流通断控制大电流通断的常用开关控制器件。电磁式继电器是一种电流通断控制大电流通断的常用开关控制器件。第20页/共36页2 数字输出驱动数字输出驱动1.TTL三态门缓冲器：三态门缓冲器：74LS240、244、245，IOH=-15mA，IOL=24mA。注意：它们没注意：它们没有锁存。有锁存。2.集电极开路（集电极开路（OC）门：）门：7406、07、38，IOL=40mA，VOH=30V。可实现高压
17、输出。可实现高压输出。3.门电路外加晶体管驱动：门电路外加晶体管驱动：可实现高压大电流可实现高压大电流输出。输出。OC门输出驱动电路门输出驱动电路晶体管输出驱动电路晶体管输出驱动电路第21页/共36页2 数字输出驱动数字输出驱动2.4 达林顿晶体管阵列驱动达林顿晶体管阵列驱动 MC1416内部结构内部结构MC1416驱动七个继电器电路驱动七个继电器电路达林顿晶体管阵列驱动器芯片适用于多路开关量中功率驱动电路。达林顿晶体管阵列驱动器芯片适用于多路开关量中功率驱动电路。1.每每路路输输出出电电流流可可达达500mA，但但是是每每一一块块双双列直插芯片总的输出电流不得超过列直插芯片总的输出电流不得超
18、过2.5A。2.输出端截止时耐压可达输出端截止时耐压可达100V。3.输出端可与多种输出端可与多种TTL及及CMOS电路兼容。电路兼容。4.当当总输出电流较大时，必须加散热片。总输出电流较大时，必须加散热片。第22页/共36页3 固态继电器固态继电器 (SSR)随机型和过零型固态继电器波形图随机型和过零型固态继电器波形图固态继电器结构简图固态继电器结构简图固态继电器既有放大驱动作用，又有隔离作用，很适合于驱动大功率开关式执行固态继电器既有放大驱动作用，又有隔离作用，很适合于驱动大功率开关式执行器件。固态继电器是一种四端有源器件，其中的两端为输入控制端，功耗很小，易与器件。固态继电器是一种四端有
19、源器件，其中的两端为输入控制端，功耗很小，易与TTL、CMOS兼容；另外两端是输出端，内部设有输出保护电路。输入电路与输出电兼容；另外两端是输出端，内部设有输出保护电路。输入电路与输出电路之间采用光电隔离，绝缘电压可达路之间采用光电隔离，绝缘电压可达2500V。单向直流单向直流固态继电器的输出端与直流负载适配，固态继电器的输出端与直流负载适配，双向交流双向交流固态继电器的输出端与固态继电器的输出端与交流负载适配。交流负载适配。交流固态继电器分为交流固态继电器分为过零触发型（零通、零断）过零触发型（零通、零断）和和随机开启型（随机通、零断）随机开启型（随机通、零断）。当输入端施加有效控制信号时，
20、随机固态继电器输出端立即导通，而过零固态继电。当输入端施加有效控制信号时，随机固态继电器输出端立即导通，而过零固态继电器则要等到负载电压过零区域时才导通，关断时间是一样的，都是小于维持电流时关器则要等到负载电压过零区域时才导通，关断时间是一样的，都是小于维持电流时关断。断。随机开启继电器容易造成电网污染，除非要求快速响应、调压、变压器等感性负随机开启继电器容易造成电网污染，除非要求快速响应、调压、变压器等感性负载控制，一般不用。载控制，一般不用。第23页/共36页3 固态继电器固态继电器 (SSR)直流电源驱动直流电感负载直流电源驱动直流电感负载交流电源驱动直流电感负载交流电源驱动直流电感负载
21、交流电源驱动交流电感负载交流电源驱动交流电感负载（1）小电流负载）小电流负载 SSR内内部部除除去去输输入入电电路路之之外外的的所所有有其其它它电电路路都都是是由由输输出出端端供供电电的的。因因此此，即即使使在在输输出出关关断断状状态态下下，SSR仍仍存存在在关关断断电电流流。为为使使负负载载可可靠靠地地关关断断，流流过过负负载载的的开开启启电电流流至至少少应应该该是是SSR关关断断电电流流的的10倍倍。如如果果负负载载电电流流低低于于这这个个值值，负负载载上上需需要要并并联联一一个个电电阻阻，提提高高开开启启电电流流数值。数值。（2）电感式负载）电感式负载 直直流流感感应应式式负负载载，必必
22、须须使使用用DC SSR，负负载上并联续流二极管保护载上并联续流二极管保护SSR。直直流流感感应应式式负负载载使使用用交交流流负负载载电电源源时时，应应外接全桥整流其变为直流。外接全桥整流其变为直流。交交流流电电感感式式负负载载，必必须须使使用用AC SSR，SSR输出端并联压敏电阻以保护输出端并联压敏电阻以保护SSR。第24页/共36页4.6 串行数据通信接口串行数据通信接口1概念概念 1.1 波特率波特率：每秒串行发送和接收的二进制位（：每秒串行发送和接收的二进制位（bit）数，单位为）数，单位为bps（每秒比特数）。（每秒比特数）。它是衡量数据快慢的指标，也是衡量传送通道频宽的指标。它是
23、衡量数据快慢的指标，也是衡量传送通道频宽的指标。1.2 串口工作方式串口工作方式 1）单工方式单工方式：只允许数据单方向传播。：只允许数据单方向传播。2）半双工方式半双工方式：发送和接收的数据分时地使用同一条传送线，即在某一时刻只能有发送和接收的数据分时地使用同一条传送线，即在某一时刻只能有一个方向的数据在进行传送。一个方向的数据在进行传送。3）全双工方式全双工方式：用两根传送线来连接两个设备，数据的发送和接收可同时进行。：用两根传送线来连接两个设备，数据的发送和接收可同时进行。单工方式：单工方式：半双工方式：半双工方式：全双工方式：全双工方式：第25页/共36页1.3 串口通信方式及规程串口
24、通信方式及规程1.3.1 同步通信方式同步通信方式：发送和接收方使用同一个时钟。同步通信数据转移率比异发送和接收方使用同一个时钟。同步通信数据转移率比异步方法快，但硬件电路更为复杂。步方法快，但硬件电路更为复杂。pc机的串口是异步设备机的串口是异步设备,因此只支持异步串行因此只支持异步串行通信。通信。不易于长线传输。不易于长线传输。1.3.2 异步通信方式异步通信方式：发送和接收方使用自己的时钟，如果不给每个字符设置起：发送和接收方使用自己的时钟，如果不给每个字符设置起始和停止标志，两个时钟的差异可能导致接收方辨认传送信号是比特错位。始和停止标志，两个时钟的差异可能导致接收方辨认传送信号是比特
25、错位。0 D1 D2 D3 D4 Dn 0/1 1 0异步传送格式异异步步传传送送的的每每个个字字符符必必须须由由起起始始位位：（一一位位“0”）开开始始；数数据据位位：7位位或或8位位，低低位位在在先先、高高位位在在后后；停停止止位位：（一一位位、一一位位半半或或两两位位“1”）表表示字符结束。一位奇偶校验位为可选位。示字符结束。一位奇偶校验位为可选位。从从起起始始位位开开始始到到停停止止位位结结束束组组成成一一帧帧信信息息，停停止止位位后后面面也也可可能能不不立立刻刻紧紧接接下一字符的起始位，这是停止位后面一直维持下一字符的起始位，这是停止位后面一直维持“1”状态，这些称为状态，这些称为空
26、闲位空闲位。第26页/共36页2 RS-232C 标准串行接口总线标准串行接口总线2.1 RS-232C总线描述总线描述数据线、控制线、地共数据线、控制线、地共9根线。根线。数据线采用负逻辑，控制线采用正逻辑。数据线采用负逻辑，控制线采用正逻辑。数据发送端：数据发送端：逻辑逻辑“0”：+5V+15V。逻辑逻辑“1”：-5V-15V。数据接收端：数据接收端：逻辑逻辑“0”：+3V。逻辑逻辑“1”：-3V。噪声容限为噪声容限为2V。RS-232是美国电子工业协会是美国电子工业协会EIA公布的串行通信标准，目前广泛应用于计算机公布的串行通信标准，目前广泛应用于计算机与外围设备的串行异步通信接口中。与
27、外围设备的串行异步通信接口中。第27页/共36页2.1 RS-232C总线描述总线描述2.1.1 25 针接口针接口2.1.2 9 针接口针接口功能信号引脚功能数据TxD3 发送数据-ORxD2接收数据-I握手RTS7 请求发送-OCTS8允许发送-IDSR6DCE就绪DCD1 载波检测-IDTR4 DTE就绪-O公共端Com5-其它RI9 振铃指示-IDCE就绪-IRS-232C总线总线 25 针接口针接口RS-232C总线总线 9 针接口针接口功能信号引脚功能数据TxD2 发送数据-ORxD3接收数据-I握手RTS4 请求发送-OCTS5允许发送-IDSR6DCE就绪DCD8载波检测-ID
28、TR20DTE就绪-O公共端Com7-其它RI22振铃指示-I DCE就绪-I第28页/共36页2.2 RS-232C接口的常用系统连接接口的常用系统连接（半双工）（半双工）2 RS-232C 标准串行接口总线标准串行接口总线1.A设备发送设备发送RTS信号给信号给A设备设备MODEM，请求发送数据。，请求发送数据。2.A设备设备MODEM发发CTS信号给信号给A设备，允许其发送数据。设备，允许其发送数据。3.A设备发送数据给设备发送数据给A设备设备MODEM。4.A设备设备MODEM发送载波振铃（发送载波振铃（RI）信号给）信号给B设备设备MODEM。5.B设备设备MODEM收到载波信号，给
29、收到载波信号，给B设备发送设备发送DCD信号，表示线路上有载波信号，表示线路上有载波振铃振铃信号。信号。6.B设备发送设备发送DTR信号给信号给B设备设备MODEM，表示，表示B设备准备好接收数据。设备准备好接收数据。7.B设备设备MODEM发送发送DSR信号，应答信号，应答B设备的设备的DTR信号，信号，接收接收线路上的载波数据信号。线路上的载波数据信号。8.B设备设备MODEM将数据发送给将数据发送给B设备设备。早期带有通信设备的早期带有通信设备的RS-232信号功能TxD 发送数据-ORxD接收数据-IRTS 请求发送-OCTS允许发送-IDSRDCD载波检测-IDTRDTE就绪-O D
30、CE就绪-I第29页/共36页2.2 RS-232C接口的常用系统连接（全双工）接口的常用系统连接（全双工）2 RS-232C 标准串行接口总线标准串行接口总线全双工标准系统连接全双工标准系统连接全双工最简系统连接全双工最简系统连接全全双双工工标标准准系系统统略略去去两两个个MODEM（DCE设设备备），用用导导线线直直接接相相连连接接，导导线即为线即为DCE设备设备。1.DTR与与DSR为固定有效电平，在传输过程中不变。为固定有效电平，在传输过程中不变。2.CTS、RTS和和DCD相连，可随时发送数据不用等待相连，可随时发送数据不用等待DCE设备的应答。设备的应答。MOV SBUF,AJNB
31、 TI,$CLR TIJNB RI,$CLR RIMOV A,SBUF第30页/共36页4 RS-485标准串行接口总线标准串行接口总线 RS-485 标标准准串串行行总总线线在在要要求求通通信信距距离离为为几几十十米米到到上上千千米米时时被被广广泛泛采采用用。RS-485采采用用平平衡衡发发送送和和差差分分接接收收，具具有有抑抑制制共共模模干干扰扰的的能能力力。总总线线收收发发器器具具有有高高灵灵敏敏度度，能能检检测测低低至至200mV的的电电压压，故故传传输输信信号号能能在在千千米米以以外外得得到到恢恢复复。通通常常RS-485采采用用半半双双工工工工作作方方式式，任任何何时时候候只只能能
32、有有一一点点处处于于发发送送状状态态，因因此此，发发送送电电路路须须由由使使能能信信号号加加以以控控制制。RS-485用用于于多多点点互互连连时时非非常常方方便便，可可以以省省掉掉许许多多信信号号线线。应应用用RS-485可可以联网构成分布式系统，可并联以联网构成分布式系统，可并联32台驱动器和台驱动器和32台接收器，甚至更多。台接收器，甚至更多。操作操作方式方式最大传最大传输距离输距离最大传最大传输速率输速率可连接的可连接的台数台数驱动器输驱动器输出电压出电压(无负载无负载)驱动器输出驱动器输出电压电压(有负载有负载)接收器输入接收器输入灵敏度灵敏度接收器输入接收器输入阻抗阻抗RS-232单
33、端单端15m20k bps1台驱动台驱动1 1台接收台接收15V515V3V37kRS-485差分差分 1200m 10M bps32台驱动台驱动32台接收台接收5V1.5V0.2V12k实践证明，在构成实践证明，在构成RS-485总线网时，要系统有较高的可靠性，通常需要考虑以下几点：总线网时，要系统有较高的可靠性，通常需要考虑以下几点：1.传输线选择和阻抗匹配。传输线选择和阻抗匹配。2.隔离。隔离。3.抗静电放电冲击。抗静电放电冲击。第31页/共36页4 RS-485标准串行接口总线标准串行接口总线4.1 传输线选择和阻抗匹配传输线选择和阻抗匹配RS-485总线多站互连原理图总线多站互连原理
34、图 在差分平衡系统中，一般选择双绞线作为信号传输线。信号在线上传送时，当遇到阻抗不连续的情况，会出现反射现象，并且信号在电缆上是双向传输的，因此通常在传输线始端和末端各接一个120终端电阻进行阻抗匹配。注：一般情况下不需要增加终端电阻，只有在485通信距离超过300米，尤其是485总线上设备数量较少的情况下，要在485通讯的开始端和结束端增加终端电阻，其阻值要求与传输电缆的特性阻抗相匹配。当设备数量较多时（如超过22台），一般不需增加终端电阻，因为终端电阻会降低485总线的负载能力。当需要增加终端电阻时，只要将控制器上面的终端电阻跳线置位既可。第32页/共36页4.2 隔离隔离4 RS-485
35、标准串行接口总线标准串行接口总线光电隔离的光电隔离的RS-485总线总线 RS-485总线在多站联网时，相距较远的不同站之间的地电位差可能总线在多站联网时，相距较远的不同站之间的地电位差可能很大，各站若不加隔离直接很大，各站若不加隔离直接联联网很有可能导致接口芯片的损坏，尤其是网很有可能导致接口芯片的损坏，尤其是接收芯片。可以将各站的串行通信接口电路与其他站进行电气隔离来解接收芯片。可以将各站的串行通信接口电路与其他站进行电气隔离来解决此问题。决此问题。隔离电路可以用分立的高速光耦器件、隔离隔离电路可以用分立的高速光耦器件、隔离DC/DC电源变换器与电源变换器与RS-485收发器组合而成或采用
36、专门的带隔离收发芯片。收发器组合而成或采用专门的带隔离收发芯片。第33页/共36页4 RS-485标准串行接口总线标准串行接口总线4.3 抗静电放电冲击抗静电放电冲击 RS-485接接收收器器差差分分输输入入端端对对地地的的共共模模电电压压范范围围为为-7+12V，超超过过此此范范围围时时器器件件可可能能受受损损。接接口口芯芯片片在在安安装装和和使使用用过过程程中中，可可能能受受到到静静电电放放电电冲冲击击。解解决决方方法法是是选选用用带带静静电电放放电电保保护护的的RS-485接接口口器器件件。例例如如MAX1487E、MAX483E491E、SN75LBC184等等。这这些些器器件对于其他
37、类型的高共模电压干扰也有效。件对于其他类型的高共模电压干扰也有效。MAX1487E连接图连接图第34页/共36页4 RS-485 串口通信标准串口通信标准 4.4 传输线的铺设及屏蔽传输线的铺设及屏蔽 在系统安装时，应尽量做到传输单独铺设，不与交流动力线一在系统安装时，应尽量做到传输单独铺设，不与交流动力线一起铺设在同一条电缆沟中。强信号线与弱信号线避免平行走向，尽起铺设在同一条电缆沟中。强信号线与弱信号线避免平行走向，尽量使二者正交。如果这些要求很难实现，也要尽量使信号县里干扰量使二者正交。如果这些要求很难实现，也要尽量使信号县里干扰线远一些，一般认为两者的距离应为干扰导线内径的线远一些，一般认为两者的距离应为干扰导线内径的4040倍以上。倍以上。如果采用带有屏蔽层的双绞线，将屏蔽层良好地接大地，也会如果采用带有屏蔽层的双绞线，将屏蔽层良好地接大地，也会得到良好的效果。得到良好的效果。第35页/共36页感谢您的观看。第36页/共36页