提高485總線在集飯系統中的可靠性
另外,當某個分機出現異常情況(如死機)時,若此時MAX1487的DE端電位恰好為“1”,則該分機將一直占用通信總線,造成整個系統通信的崩潰。因此,在電路中應考慮監(jiān)控MAX1487的DE端的電平,如該端持續(xù)為“1”時,應使分機復位以解除異常情況。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(分機)能自行脫離通訊網絡。
2.2 485總線輸出電路部分的設計
輸出電路的設計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)境比較復雜,現場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措施。在電路設計中采用穩(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(如某一臺分機的485芯片被擊穿短路),為防止總線中其它分機的通信受到影響,必須在其A、B輸出端與485總線之間進行隔離。一種簡單可行的方法是:在MAX1487的信號輸出端串聯兩個10~30Ω的電阻R1、R2,這樣一來,一方面,本機的硬件故障就不會使整個總線的通信受到影響;另一方面,與Z1、Z2配合,進一步保護了485總線通訊芯片。
在售飯系統產品的現場施工中,一般采用雙絞線來連接,它的特性阻抗為120Ω左右,所以,線路設計時,在整個485網絡傳輸線兩端應各接1只120Ω的匹配電阻(如圖2中R7),以減少線路上傳輸信號的反射。
由RS-485芯片的特性可知,接收器的檢測靈敏度為±200mV,即差分輸入端的電位差的絕對值大或等于200mV時,輸出狀態(tài)不確定。如果總線上所有發(fā)送器被禁止時,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”,這會被誤認為是通信幀的起始位而引起工作不正常。解決這個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(呈現唯一的高電平,8031單片機就不會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問題。需要注意的是,在整個網絡中只需在一處接入這兩只電阻,通常在主機中接入。
有些資料中提到,在施工中不能將主機安裝在網絡的中間形成T型分布,而應將主機放在總線的一端。由485總線規(guī)范指出,最大通訊距離可達1.2km,筆者在現場施工中,為了增加通訊距離,將主機設置在網絡的中央,由于分機間無需進行通訊,兩臺分機之間的最大距離可達到2.4km。實際應用中可達到2km而保證通訊正常。
3 軟件的編程
RS-485通常應用于一對多點的主從應答式通信系統中,相對于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
大多數使用者選擇在數據發(fā)送前1ms將收發(fā)控制端DE置成高電平,使總線進入穩(wěn)定的發(fā)送狀態(tài)后才發(fā)送數據,數據發(fā)送完畢再延遲1ms后置TC端成低電平,使數據可靠發(fā)送完畢后才轉入接收狀態(tài)。如按這樣的要求來做,系統的通訊效率將大大降低。據筆者使用的經驗,DE端有10個機器周期的延時已滿足要求。
3.2 通訊協議制定
評論