MAX1487/485芯片DE控制端的設計方案解析

1 問(wèn)題的提出

在分布系統的設計中，RS-485半雙工異步通信總線(xiàn)是被各個(gè)廠(chǎng)家廣泛采用的數據通信總線(xiàn)。在售飯管理系統的設計中也不例外，它往往應用在主控機房與各個(gè)食堂的分機之間。系統拓撲結構如圖1所示。

由于實(shí)際工程中，分機數量較多，分布較遠，所處的環(huán)境較惡劣，現場(chǎng)的各種干擾也較大，所以，往往通信的可靠性及質(zhì)量不高，再加上軟硬件設計得不完善，使得實(shí)際工程應用中485總線(xiàn)的通信質(zhì)量總是不盡人意。

在使用RS-485總線(xiàn)時(shí)，如果簡(jiǎn)單地按常規方式設計電路，在實(shí)際應用中可能會(huì )出現以下兩個(gè)問(wèn)題：一是數據傳輸的可靠性問(wèn)題;二是在多機通信方式下，一個(gè)節點(diǎn)發(fā)生故障往往會(huì )導致整個(gè)系統的通信陷入癱瘓，而且故障點(diǎn)的定位也非常不容易，給系統維護帶來(lái)困難。

針對上述問(wèn)題，我們對485總線(xiàn)的軟件和硬件分別采取了一些必要的改進(jìn)措施。

2 硬件電路的設計現以8031單片機、單片機監控芯片MAX691A，外接485總線(xiàn)通訊芯片MAX1487為例。電路原理圖如圖2所示。在電路設計中注意了上述兩個(gè)問(wèn)題。

2.1 MAX1487 485芯片DE控制端的設計由于在售飯系統中，主控機房與各個(gè)食堂相隔較遠，而分機系統上電復位又常常不是在同一個(gè)時(shí)刻完成。8031在復位期間，I/O口輸出高電平，此時(shí)該分機的MAX1487的DE端電位為“1”，那么它將會(huì )處于發(fā)送狀態(tài)，也就是占用了通信總線(xiàn)，這樣，就影響其它分機與主機進(jìn)行通信。因此，在電路設計時(shí)，應保證系統上電復位時(shí)不占用總線(xiàn)。圖2電路的接法可以有效地解決復位期間分機“拉死”總線(xiàn)的問(wèn)題。

另外，當某個(gè)分機出現異常情況(如死機)時(shí)，若此時(shí)MAX1487的DE端電位恰好為“1”，則該分機將一直占用通信總線(xiàn)，造成整個(gè)系統通信的崩潰。因此，在電路中應考慮監控MAX1487的DE端的電平，如該端持續為“1”時(shí)，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(wǎng)絡(luò )。

2.2 485總線(xiàn)輸出電路部分的設計輸出電路的設計要充分考慮到線(xiàn)路上的各種干擾及線(xiàn)路特性阻抗的匹配。由于工程環(huán)境比較復雜，現場(chǎng)常有各種形式的干擾源，所以，485總線(xiàn)的傳輸端一定要加有保護措施。在電路設計中采用穩壓管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(xiàn)路浪涌干擾。