基于RS485通信的远程数据采集与控制系统设计.pdf

第l8期 无线互联科技 No．18 2016年9月 Wire]ess Internet Technol0gY September，2016 基于RS485通信的远程数据采集与控制系统设计 邓 鹏，张明星，唐文涛，马雪芬 (荆楚理工学院 电子信息工程学院，湖北 荆门 448000) 摘 要：文章设计了基于RS485通信的远程数据采集与控制系统。系统采用1个主机和3个从机的总线型主从式结构，主从机都 采用STC89C52单片机为主控制器，主从机之间的通信电路通过1对双绞线连接，3+zz机把温度、湿度、压力信号通过RS485 总线传输给主机 ，主机对数据进行相应的处理。各从机都有唯一的地址字节，主机可通过寻址的方式查询从机设备并发送相 应的命令，实现了对多路现场数据的实时采集和现场设备的控制，系统具有较强的拓展性和实用性，且造价较低。 关键词：RS485；远程数据采集；主从式结构；单片机 近年来，随着科学技术的进步和发展，数据采集和控 2 系统硬件设计 制技术正在向全新的阶段发展，信息的采集与传输更加智 2．1RS485通信 电路设计 能化、数字化和远距离化；在一些环境条件恶劣、异常危险 系统中各从设备与主控机之间通过一对双绞线连接。在 的工业生产现场，如深井、对人体危害极大的强辐射空间， 通信速率大于19．2Kbps或通信距离大于500m时，为了减少信 远程数据采集与控制系统能很好地取代人到现场进行数据 号反射，一般在传输线终端连接120Q的匹配电阻。MAX485 采集的工作。RS485通信标准是工业生产中应用最为广泛 与单片机接 口电路如图2所示。 的标准，以半双工方式进行通信，通信线路上允许接入的 vcc 标准节点数为32个，某些收发器芯片允许接入128个节点， P3． R0 vcc ~IMAX487等，传输距离可达1200m，且数据交换速率可达 P2。 RE B 1OMbps。因此基于RS485通信的远程数据采集与控制系统 P3。 I A DI GND 的设计具有非常重要的现实意义。 1 系统的基本组成 主控机和从设备都以STC89C52为微控制器，从设备采 图2MAX485与单片机接口电路 集各路模拟信号并转换为数字量信号通过RS485总线发送 MAX485芯片的ROB1DIVj[1~[1分别为接收器输出和接收 给主控机，主控机接收各从设备采集的模拟量进行数据处 器输入端，与单片机连接时需要与串口数据接收端RXD~I 理并进行显示，显示单元采用LCD12864液晶屏作为显示 串口数据发送端TxD相连；RE和DE分别为接收器和发送器 器。三路模拟量的采集分别用数字温度传感器DS18B20、 的使能端，当RE为逻辑电平0时，芯片处于接收状态，当DE 数字湿度传感器DHT1I~IHL．8型电阻应变式压力传感器 为逻辑电平1时，芯片处于发送状态；由于MAX485的半双工 实现。按键单元由独立按键组成，实现对从设备选择 以及 工作特性，使能端RE和DE的控制只需要单片机分配一个I／ 继电器的控制。RS485总线由MAX485收发器芯片搭建。 OVl进行控制；芯片的A#IB两个引脚分别为差分信号接收和 MAX485将TTL电平转换为RS485电平，这种以差分信号传 发送端，当逻辑电平A高于B时，代表发送的数据为1，当逻辑 输的方式，再加上差分放大器的作用，使得传输过程中的干 电平A低于B时，代表发送的数据为0。 扰和噪声相互抵消，传输距离和传输速率得到了很大的提 2．2LCD12864液 晶显示电路设计 升。系统的总体框架如图1所示。