RS-485總線在海氣邊界層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　RS-485總線是異步半雙工的通信總線，即在某一個(gè)時(shí)刻，總線只可能呈現(xiàn)一種狀態(tài)(收或發(fā))。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，軟件編程對(duì)系統(tǒng)的可靠性有很大影響。尤其要注意對(duì)485芯片收發(fā)控制端DE和RE的軟件設(shè)計(jì)。為了可靠的工作，在RS-485總線狀態(tài)切換時(shí)需要做適當(dāng)延時(shí)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。具體的做法是在數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)下，先將控制端置“1”，在9600bit/s的波特率下，延時(shí)1ms左右的時(shí)間，再發(fā)送有效的數(shù)據(jù)，一包數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后再延時(shí)1ms后，將控制端置“0”。

　　海氣邊界層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總線上的數(shù)據(jù)采集器處于主機(jī)地位，每隔3s輪詢各節(jié)點(diǎn)一次，輪詢到哪個(gè)節(jié)點(diǎn)則哪個(gè)節(jié)點(diǎn)上傳數(shù)據(jù)，總線的使用權(quán)完全由主機(jī)分配，各子節(jié)點(diǎn)不能擅自占領(lǐng)總路線，也不允許主動(dòng)發(fā)起通信。具體實(shí)現(xiàn)方法是，每隔3s，數(shù)據(jù)采集器發(fā)出索要第一個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)命令，并等待節(jié)點(diǎn)回傳測(cè)量數(shù)據(jù)，超過(guò)規(guī)定的等待時(shí)間仍然沒(méi)有收到節(jié)點(diǎn)返回的數(shù)據(jù)，認(rèn)為該路結(jié)點(diǎn)通訊失敗，延遲100ms后接著索要下路節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。值得一提的是，系統(tǒng)等待節(jié)點(diǎn)回傳測(cè)量數(shù)據(jù)并不是采取軟件死等的方法，而時(shí)采用分時(shí)多任務(wù)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)現(xiàn)方法是：在10ms定時(shí)器中斷服務(wù)程序中設(shè)一個(gè)節(jié)點(diǎn)通信時(shí)間計(jì)數(shù)變量，進(jìn)行減計(jì)數(shù)。數(shù)據(jù)采集器發(fā)出索要數(shù)據(jù)命令后，對(duì)這個(gè)變量重新賦超時(shí)限定值，主程序判斷這個(gè)值為0時(shí)還未收到節(jié)點(diǎn)響應(yīng)數(shù)據(jù)，才認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)通訊失敗。采用這種調(diào)度機(jī)制，可以大幅提高數(shù)據(jù)采集器CPU的運(yùn)行效率。

　　結(jié)語(yǔ)

　　RS-485總線具有線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、控制方便的特點(diǎn)，通過(guò)上述的軟硬件設(shè)計(jì)方法，在海氣邊界層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中得到了良好的應(yīng)用。目前系統(tǒng)24小時(shí)連續(xù)開(kāi)機(jī)，系統(tǒng)的通信始終處于正常狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)的性能滿足了項(xiàng)目的需求。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] B&B Electronics.RS-422 and RS-485 Application Note. 2006(6)

　　[2] B&B Electronics Technical Article #1.Basics of The RS-485 Standard[S]. 1994(11)

　　[3] MAXIM Company. MAX3082 Data Sheet. 1997(12)

　　[4] EXAR Company. EXAR UARTS IN RS-485 APPLICATIONS. 2008(4)

　　[5]吳軍輝，林開(kāi)顏，徐立鴻. RS485總線通信避障及其多主發(fā)送的研究[J].測(cè)控技術(shù).2002.21(8)

　　[6]王福瑞等.單片微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1998

　　[7]王幸之，王雷，鐘愛(ài)琴等.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)電磁干擾與抗干擾技術(shù)[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006