MAX1487/485芯片DE控制端的設計方案解析

考慮到線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)之間進(jìn)行隔離。一種簡(jiǎn)單可行的方法是：在MAX1487的信號輸出端串聯(lián)兩個(gè)10～30Ω的電阻R1、R2，這樣一來(lái)，一方面，本機的硬件故障就不會(huì )使整個(gè)總線(xiàn)的通信受到影響;另一方面，與Z1、Z2配合，進(jìn)一步保護了485總線(xiàn)通訊芯片。

在售飯系統產(chǎn)品的現場(chǎng)施工中，一般采用雙絞線(xiàn)來(lái)連接，它的特性阻抗為120Ω左右，所以，線(xiàn)路設計時(shí)，在整個(gè)485網(wǎng)絡(luò )傳輸線(xiàn)兩端應各接1只120Ω的匹配電阻(如圖2中R7)，以減少線(xiàn)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(shí)，輸出狀態(tài)不確定。如果總線(xiàn)上所有發(fā)送器被禁止時(shí)，總線(xiàn)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 )被誤認為是通信幀的起始位而引起工作不正常。解決這個(gè)問(wèn)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(xiàn)不發(fā)送期間(總線(xiàn)空閑時(shí)(呈現唯一的高電平，8031單片機就不會(huì )被誤中斷而收到亂字符。通過(guò)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(wèn)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，通常在主機中接入。

有些資料中提到，在施工中不能將主機安裝在網(wǎng)絡(luò )的中間形成T型分布，而應將主機放在總線(xiàn)的一端。由485總線(xiàn)規范指出，最大通訊距離可達1.2km，筆者在現場(chǎng)施工中，為了增加通訊距離，將主機設置在網(wǎng)絡(luò )的中央，由于分機間無(wú)需進(jìn)行通訊，兩臺分機之間的最大距離可達到2.4km。實(shí)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(diǎn)的主從應答式通信系統中，相對于RS-232等全雙工總線(xiàn)，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(xiàn)穩態(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(xiàn)進(jìn)入穩定的發(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(lái)做，系統的通訊效率將大大降低。據筆者使用的經(jīng)驗，DE端有10個(gè)機器周期的延時(shí)已滿(mǎn)足要求。

3.2 通訊協(xié)議制定由于485總線(xiàn)是半雙工異步通信總線(xiàn)，在某一個(gè)時(shí)刻，總線(xiàn)只可能呈現一種狀態(tài)，所以，這種方式一般適用于主機對分機的查詢(xún)方式通信，總線(xiàn)上必然有一臺始終處于主機地位的設備在巡檢其它的分機，所以需要制定一套合理的通信協(xié)議來(lái)協(xié)調總線(xiàn)的分時(shí)共用。這里采用的是數據包通信方式。為保證數據傳輸質(zhì)量，對每個(gè)字節進(jìn)行校驗的同時(shí)，應盡量減少特征字和校驗字。慣用的數據包括格式由引導碼、長(cháng)度碼、地址碼、命令碼、數據、校驗碼、尾碼組成，每個(gè)數據包長(cháng)度達20～30字節。在RS-485系統中這樣的協(xié)議不太簡(jiǎn)練，筆者采用了如下協(xié)議：上位機數據包格式由地址碼、長(cháng)度碼、命令(或數據)碼、CRC校驗碼組成;下位機應答幀由長(cháng)度碼、狀態(tài)碼、數據碼和CRC校驗碼組成。實(shí)際使用效果良好。

4 結束語(yǔ)經(jīng)過(guò)上述的軟硬件共同處理，485總線(xiàn)在售飯系統應用中的可靠性大大提高，在食堂比較惡劣的環(huán)境條件下，系統的通信始終處于正常狀態(tài)，整機性能滿(mǎn)足了現場(chǎng)工程的需要。

由于485總線(xiàn)是一種半雙工通訊總線(xiàn)，往往用于主從式通訊系統。在這樣的系統中，通常只有一臺主機，一旦主機出現故障，或者通訊電纜損壞，會(huì )使整個(gè)系統的通信陷于癱瘓，因此，還應考慮分機能實(shí)現脫機(離線(xiàn))工作。

盡管485總線(xiàn)存在一些缺陷，但由于它的線(xiàn)路設計簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、控制方便，只要合理地使用，仍然能發(fā)揮良好的作用。