利用RS-485實(shí)現多路溫度測量

　　主機的按鍵是行列線(xiàn)組成的2輸入4輸出結構形式，采用定時(shí)掃描，利用MCU內部的定時(shí)器產(chǎn)生10ms定時(shí)中斷，CPU響應中斷時(shí)對鍵盤(pán)進(jìn)行掃描，并在有鍵按下時(shí)識別出該鍵并執行相應的鍵功能程序。

　　從機采用Atmel公司的ATMEG16L-8AI作為處理器，該芯片具有16k的ISP-FLASH、512B的EEPROM、1k的SRAM，該芯片同樣可以在系統編程，該芯片具有8路10位A/D轉換器，當采樣的基準電壓為5V時(shí)，系統的采樣精度可達到5毫伏每字，即基準電壓變化5毫伏，采樣的數字量變化1個(gè)字。

　　從機模塊主要完成8路溫度采樣、與主機的通訊、硬件地址編碼，從機功能框圖如圖3。每個(gè)從機模塊有個(gè)地址編碼跳線(xiàn)器，由硬件完成對該模塊的地址編碼。這樣在擴張時(shí)，將每個(gè)模塊的地址唯一確定，不會(huì )由于通訊地址的重復造成通訊的不成功。我們采用的RS-485芯片最多可以負載32個(gè)從機模塊，RS-485芯片采用Maxim公司的MAX483CPA。不同的RS-485芯片，其負載能力不同，有的RS-485芯片如MAX487可以帶120個(gè)負載，MAX1487能夠將負載數量擴大到230個(gè)。

　　RS-485串行通訊

　　在工程實(shí)踐當中，多點(diǎn)數據采集系統的網(wǎng)絡(luò )拓撲一般采用總線(xiàn)方式，傳送數據采用主從機結構的方法。

　　RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收方式來(lái)實(shí)現通信：在發(fā)送端TXD將串行口的TTL電平信號轉換成差分信號A、B兩路輸出，經(jīng)傳輸后在接收端將差分信號還原成TTL電平信號。兩條傳輸線(xiàn)通常使用雙絞線(xiàn)，又是差分傳輸，因此有極強的抗共模干擾的能力，接收靈敏度也相當高。同時(shí)，最大傳輸速率和最大傳輸距離也大大提高。如果以10kb/s速率傳輸數據時(shí)傳輸距離可達12m，而用100kb/s時(shí)傳輸距離可達1.2km。如果降低波特率，傳輸距離還可進(jìn)一步提高。本系統的波特率設置為2400b/s。

　　圖1就是用RS-485構成的總線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò )系統，采用主從方式進(jìn)行多機通信。主機采用8位微處理器ATMEG128L，從機采用ATMEG16L。每個(gè)從機通過(guò)地址編碼擁有自己固定的地址，由主機控制完成網(wǎng)上的每一次通信。圖4是MAX485和微處理器的接口電路，A、B為RS-485總線(xiàn)接口，D是發(fā)送端，R為接收端，分別與單片機串行口的TXD、RXD連接，由于采用半雙工通訊，所以還有收發(fā)控制端，MAX485的RE、DE為收發(fā)使能端，由微處理器的 PE4(主機)、PC5(從機)口作為收發(fā)控制。該控制口高電平時(shí)，MAX485處于發(fā)送狀態(tài)，將微處理器TXD處的數據經(jīng)A、B差分送出到RS-485的總線(xiàn)上;當該控制口為低電平時(shí)，MAX485處于接受狀態(tài)，將RS-485總線(xiàn)上的差分信號轉換成TTL電平的信號由R端輸出到微處理器的RXD端。當總線(xiàn)上沒(méi)有信號傳輸時(shí)，總線(xiàn)處于懸浮狀態(tài)，容易受干擾信號的影響。應將總線(xiàn)上差分信號的正端A+和+5V電源間接一個(gè)10KW電阻;正端A+和負端B-間接一個(gè)10KW電阻;負端B-和地間接一個(gè)10KW電阻，形成一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò )。當總線(xiàn)上沒(méi)有信號傳輸時(shí)，正端A+的電平大約為3.2V，負端B-的電平大約為1.6V，即使有干擾信號，卻很難產(chǎn)生串行通信的起始信號0，從而增加了總線(xiàn)抗干擾的能力。