提高485總線在集飯系統(tǒng)中的可靠性
加入技術(shù)交流群
另外，當(dāng)某個(gè)分機(jī)出現(xiàn)異常情況（如死機(jī)）時(shí)，若此時(shí)MAX1487的DE端電位恰好為“1”，則該分機(jī)將一直占用通信總線，造成整個(gè)系統(tǒng)通信的崩潰。因此，在電路中應(yīng)考慮監(jiān)控MAX1487的DE端的電平，如該端持續(xù)為“1”時(shí)，應(yīng)使分機(jī)復(fù)位以解除異常情況。圖2電路可有效地解決這種情況。此外，該電路還能咻 下不工作的窗口機(jī)（分機(jī)）能自行脫離通訊網(wǎng)絡(luò)。
2．2 485總線輸出電路部分的設(shè)計(jì)
輸出電路的設(shè)計(jì)要充分考慮到線路上的各種干擾及線路特性阻抗的匹配。由于工程環(huán)境比較復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)常有各種形式的干擾源，所以，485總線的傳輸端一定要加有保護(hù)措施。在電路設(shè)計(jì)中采用穩(wěn)壓管Z1、Z2組成的吸收回路，也可以選用能夠抗浪涌的TVS瞬態(tài)雜波抑制器件，或者直接選用能抗雷擊的485芯片（如MAX1487E等），以消除線路浪涌干擾。
考慮到線路的特殊情況（如某一臺(tái)分機(jī)的485芯片被擊穿短路），為防止總線中其它分機(jī)的通信受到影響，必須在其A、B輸出端與485總線之間進(jìn)行隔離。一種簡(jiǎn)單可行的方法是：在MAX1487的信號(hào)輸出端串聯(lián)兩個(gè)10～30Ω的電阻R1、R2，這樣一來，一方面，本機(jī)的硬件故障就不會(huì)使整個(gè)總線的通信受到影響；另一方面，與Z1、Z2配合，進(jìn)一步保護(hù)了485總線通訊芯片。
在售飯系統(tǒng)產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)施工中，一般采用雙絞線來連接，它的特性阻抗為120Ω左右，所以，線路設(shè)計(jì)時(shí)，在整個(gè)485網(wǎng)絡(luò)傳輸線兩端應(yīng)各接1只120Ω的匹配電阻（如圖2中R7），以減少線路上傳輸信號(hào)的反射。
由RS-485芯片的特性可知，接收器的檢測(cè)靈敏度為±200mV，即差分輸入端的電位差的絕對(duì)值大或等于200mV時(shí)，輸出狀態(tài)不確定。如果總線上所有發(fā)送器被禁止時(shí)，總線處于空閑狀態(tài)，接收器的輸出狀態(tài)是不定的。如處于邏輯“0”，這會(huì)被誤認(rèn)為是通信幀的起始位而引起工作不正常。解決這個(gè)問題的辦法是人為地使A端電位高于B端電位，這樣接收端的電平在485總線不發(fā)送期間（總線空閑時(shí)（呈現(xiàn)唯一的高電平，8031單片機(jī)就不會(huì)被誤中斷而收到亂字符。通過在485電路的A、B輸出端加接上拉、下拉電阻R5、R6，即可很好地解決這個(gè)問題。需要注意的是，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中只需在一處接入這兩只電阻，通常在主機(jī)中接入。
有些資料中提到，在施工中不能將主機(jī)安裝在網(wǎng)絡(luò)的中間形成T型分布，而應(yīng)將主機(jī)放在總線的一端。由485總線規(guī)范指出，最大通訊距離可達(dá)1.2km，筆者在現(xiàn)場(chǎng)施工中，為了增加通訊距離，將主機(jī)設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)的中央，由于分機(jī)間無需進(jìn)行通訊，兩臺(tái)分機(jī)之間的最大距離可達(dá)到2.4km。實(shí)際應(yīng)用中可達(dá)到2km而保證通訊正常。
3 軟件的編程
RS-485通常應(yīng)用于一對(duì)多點(diǎn)的主從應(yīng)答式通信系統(tǒng)中，相對(duì)于RS-232等全雙工總線，效率低了許多，因此選用合適的通信協(xié)議及控制方式就顯得非常重要。
3．1 總線穩(wěn)態(tài)控制
大多數(shù)使用者選擇在數(shù)據(jù)發(fā)送前1ms將收發(fā)控制端DE置成高電平，使總線進(jìn)入穩(wěn)定的發(fā)送狀態(tài)后才發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)送完畢再延遲1ms后置TC端成低電平，使數(shù)據(jù)可靠發(fā)送完畢后才轉(zhuǎn)入接收狀態(tài)。如按這樣的要求來做，系統(tǒng)的通訊效率將大大降低。據(jù)筆者使用的經(jīng)驗(yàn)，DE端有10個(gè)機(jī)器周期的延時(shí)已滿足要求。
3．2 通訊協(xié)議制定
由于485總線是半雙工異步通信總線，在某一個(gè)時(shí)刻，總線只可能呈現(xiàn)一種狀態(tài)，所以，這種方式一般適用于主機(jī)對(duì)分機(jī)的查詢方式通信，總線上必然有一臺(tái)始終處于主機(jī)地位的設(shè)備在巡檢其它的分機(jī)，所以需要制定一套合理的通信協(xié)議來協(xié)調(diào)總線的分時(shí)共用。這里采用的是數(shù)據(jù)包通信方式。為保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，對(duì)每個(gè)字節(jié)進(jìn)行校驗(yàn)的同時(shí)，應(yīng)盡量減少特征字和校驗(yàn)字。慣用的數(shù)據(jù)包括格式由引導(dǎo)碼、長度碼、地址碼、命令碼、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)碼、尾
評(píng)論