計算機串行通信的環(huán)路實現(xiàn)方案
對于用戶要求接口具有遠距離(>1km)高速度(最高19200bps)通信能力,及工業(yè)現(xiàn)場的強抗干擾能力和噪聲抑制能力,對于普通的RS232接口,采用點對點單線共地連接(Singleended),電平驅(qū)動方式,最大通信距離為15.25m,顯然不能滿足要求。因此考慮20mA電流環(huán)路驅(qū)動方式。電流環(huán)路與電平方式相比具有以一優(yōu)點:
電平方式 20mA電流環(huán)方式
信號易衰減 信號不易衰減
易受干擾 抗干擾能力強
遠距離,離頻率 適合遠距離高
傳輸性能低下 速通信
在本設計中,選用Motorola公司的光電耦合器TIL117進行信號變換和光電隔離。這樣數(shù)據(jù)信息通過封閉的電流環(huán)路傳遞,這種電流環(huán)路的低阻傳輸通信方式對串入通信回路的干擾有很強的抑制能力。
20mA電流環(huán)路接口通信方式示于圖1。
電路由下面兩大部分構(gòu)成:
1.DC-DC變換器
采用DC-DC模塊將裝置提供的+5V直流電壓調(diào)節(jié)為±12V直流電壓,為電流源提供驅(qū)動電壓。
2.信號變換器(電流環(huán)驅(qū)動器/接收器)
信號變換器的電路示于圖2。
通信協(xié)議的選擇通過SW1進行,見表1。
本電流環(huán)接口板的發(fā)送(TD,DTR)和接收(RD)方均可工作在有源和無源兩種方式下,通過選擇接口板上的DIP開關(guān)SW2,可以在這兩種方式之間切換,必須注意一點,對于通信的雙方來講,同一信號的發(fā)送和接收必須一方有源,且只能有一方有源。
表1 SW1設置
PROTOCOL | SW1 | |
1 | 2 | |
XON/XOFF | ON | OFF |
DTR | OFF | ON |
選擇DIP開關(guān)SW2,可有4種通信方式,見表2。SW2設置見表3。
表2 SW2設置
方式 | 通信方1 | 通信方2 | ||
RD | TD(DTR) | RD | TD(DTR) | |
1 | 有源 | 有源 | 無源 | 無源 |
2 | 有源 | 無源 | 有源 | 無源 |
3 | 無源 | 有源 | 無源 | 有源 |
4 | 無源 | 無源 | 有源 | 有源 |
表3 SW2設置
方式 | 通信方1 | 通信方2 | ||||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
1 | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O | ||||||||||
2 | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O | ||||||||||
3 | O | O | O | O | O | O | O | O | O | O | ||||||||||
4 | O | O | O | O | O | O | O | O | O | P |
"O"表示ON,空格表示OFF。
本產(chǎn)品已開發(fā)成功,并在用戶現(xiàn)場調(diào)試通過,現(xiàn)已進入量產(chǎn)階段。
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