零延時(shí)RS-485接口電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

③單片機(jī)節(jié)點(diǎn)。有4種節(jié)點(diǎn)，即節(jié)能燈狀態(tài)采集節(jié)點(diǎn)、溫度采集節(jié)點(diǎn)、供電電壓采集節(jié)點(diǎn)和模式控制節(jié)點(diǎn)。每個(gè)單片機(jī)節(jié)點(diǎn)的通信接口都采用零延時(shí)的RS-485接口電路，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的地址，用于PC端尋址。

理論上，SN75HVD3082的一條總線可以連接多達(dá)256個(gè)節(jié)點(diǎn)，因此在每個(gè)從機(jī)接口上可以擴(kuò)展更多的節(jié)點(diǎn);同時(shí)在RS-232轉(zhuǎn)RS-485轉(zhuǎn)換器的總線上也可以連接更多的485HUB。這樣就可以實(shí)現(xiàn)硬件上的擴(kuò)展。

4 通信協(xié)議

采用9600 bps的波特率，固定長(zhǎng)度幀結(jié)構(gòu)，幀長(zhǎng)度10字節(jié)。幀信息定義如下：幀頭(0x55 0xAA)、命令(1字節(jié))、數(shù)據(jù)(4字節(jié))、從機(jī)地址(2字節(jié))、校驗(yàn)(1字節(jié))。

在通信協(xié)議中采用幀校驗(yàn)和幀超時(shí)，以達(dá)到軟件抗干擾的目的。

①幀校驗(yàn)：采用累加和校驗(yàn)。在發(fā)送時(shí)，把幀頭、命令、數(shù)據(jù)、從機(jī)地址幾個(gè)域相加并取最低字節(jié)填充到校驗(yàn)域。如果節(jié)點(diǎn)不處于接收狀態(tài)，則啟動(dòng)發(fā)送，否則等待;如果在未超時(shí)，并完整地接收到10字節(jié)時(shí)，把幀頭、命令、數(shù)據(jù)、從機(jī)地址幾個(gè)域相加，并與校驗(yàn)域比較，相同表示成功接收到1幀數(shù)據(jù)。

②幀超時(shí)：幀超時(shí)定義是，在接收到第一個(gè)字節(jié)時(shí)，進(jìn)入接收狀態(tài)，并設(shè)置8ms定時(shí)，以后每接收到一個(gè)字節(jié)，重置8ms定時(shí)。正常情況下，接收一個(gè)字節(jié)約1 ms時(shí)間。如果超過(guò)8ms，則退出接收狀態(tài)，丟棄當(dāng)前接收幀，回到空閑狀態(tài)，等待下一幀的接收。

在程序設(shè)計(jì)中，幀超時(shí)的定義與程序的架構(gòu)和波特率有關(guān)，原則上只要大于1個(gè)字節(jié)的接收時(shí)間就可以了。這里選擇8ms與程序的架構(gòu)有關(guān)。

5 測(cè)試結(jié)論和應(yīng)用前景

在設(shè)置了所有節(jié)點(diǎn)的地址后，即可在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試方案是，在PC機(jī)端運(yùn)行測(cè)試軟件，約每隔50ms發(fā)送一次測(cè)試命令輪詢所有的節(jié)點(diǎn)。每一次發(fā)送都要求有數(shù)據(jù)返回，否則視為通信錯(cuò)誤。軟件連續(xù)運(yùn)行7天，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，說(shuō)明系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

目前設(shè)計(jì)的節(jié)能燈壽命檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)成功投入使用，運(yùn)行效果良好。此系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想對(duì)于設(shè)計(jì)具有大量節(jié)點(diǎn)、大數(shù)據(jù)量的實(shí)時(shí)智能檢測(cè)系統(tǒng)起到借鑒作用，在自動(dòng)化檢測(cè)領(lǐng)域中將有較為廣泛的應(yīng)用價(jià)值。