MAX1487/485芯片DE控制端的設計方案解析

考慮到線路的特殊情況(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總線之間進行隔離。一種簡單可行的方法是：在MAX1487的信號輸出端串聯(lián)兩個10～30Ω的電阻R1、R2，這樣一來，一方面，本機的硬件故障就不會使整個總線的通信受到影響;另一方面，與Z1、Z2配合，進一步保護了485總線通訊芯片。

在售飯系統(tǒng)產品的現(xiàn)場施工中，一般采用雙絞線來連接，它的特性阻抗為120Ω左右，所以，線路設計時，在整個485網(wǎng)絡傳輸線兩端應各接1只120Ω的匹配電阻(如圖2中R7)，以減少線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，輸出狀態(tài)不確定。如果總線上所有發(fā)送器被禁止時，總線處于空閑狀態(tài)，接收器的輸出狀態(tài)是不定的。如處于邏輯“0”，這會被誤認為是通信幀的起始位而引起工作不正常。解決這個問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總線不發(fā)送期間(總線空閑時(呈現(xiàn)唯一的高電平，8031單片機就不會被誤中斷而收到亂字符。通過在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問題。需要注意的是，在整個網(wǎng)絡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)絡的中間形成T型分布，而應將主機放在總線的一端。由485總線規(guī)范指出，最大通訊距離可達1.2km，筆者在現(xiàn)場施工中，為了增加通訊距離，將主機設置在網(wǎng)絡的中央，由于分機間無需進行通訊，兩臺分機之間的最大距離可達到2.4km。實際應用中可達到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的主從應答式通信系統(tǒng)中，相對于RS-232等全雙工總線，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 總線穩(wěn)態(tài)控制大多數(shù)使用者選擇在數(shù)據(jù)發(fā)送前1ms將收發(fā)控制端DE置成高電平，使總線進入穩(wěn)定的發(fā)送狀態(tài)后才發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)送完畢再延遲1ms后置TC端成低電平，使數(shù)據(jù)可靠發(fā)送完畢后才轉入接收狀態(tài)。如按這樣的要求來做，系統(tǒng)的通訊效率將大大降低。據(jù)筆者使用的經(jīng)驗，DE端有10個機器周期的延時已滿足要求。

3.2 通訊協(xié)議制定由于485總線是半雙工異步通信總線，在某一個時刻，總線只可能呈現(xiàn)一種狀態(tài)，所以，這種方式一般適用于主機對分機的查詢方式通信，總線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)議來協(xié)調總線的分時共用。這里采用的是數(shù)據(jù)包通信方式。為保證數(shù)據(jù)傳輸質量，對每個字節(jié)進行校驗的同時，應盡量減少特征字和校驗字。慣用的數(shù)據(jù)包括格式由引導碼、長度碼、地址碼、命令碼、數(shù)據(jù)、校驗碼、尾碼組成，每個數(shù)據(jù)包長度達20～30字節(jié)。在RS-485系統(tǒng)中這樣的協(xié)議不太簡練，筆者采用了如下協(xié)議：上位機數(shù)據(jù)包格式由地址碼、長度碼、命令(或數(shù)據(jù))碼、CRC校驗碼組成;下位機應答幀由長度碼、狀態(tài)碼、數(shù)據(jù)碼和CRC校驗碼組成。實際使用效果良好。

4 結束語經(jīng)過上述的軟硬件共同處理，485總線在售飯系統(tǒng)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(tǒng)的通信始終處于正常狀態(tài)，整機性能滿足了現(xiàn)場工程的需要。

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

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