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4. RS-485最大的通信距离约为1219m,最大传输速率为10Mbps,传输速率与传输距离成反比,在100KpbS的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。RS-485总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可以达到128个或者256个节点,最大的可以支持到400个节点。RS485接口组成的半双工网络,一般是两线制(以前有四线制接法,只能实现点对点的通信方式,现很少采用),多采用屏蔽双绞线传输。这种接线方式为总线式拓扑结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。

另有一个问题是信号地,上述连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题: RS-485接口采用差分方式传输信号,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)EMI(电磁兼容性)问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),信号中的共模部分就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。

由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离栅的产品。(2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 市场上一般RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485

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用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。RS232,RS422,RS485是电气标准,主要区别就是逻辑如何表示。

RS232使用-12V表示逻辑1,12V表示逻辑0,全双工,最少3条通信线(RX,TX,GND),因为使用绝对电压表示逻辑,由于干扰,导线电阻等原因,通讯距离不远,低速时几十米也是可以的。

RS422,在RS232后推出,使用TTL差动电平表示逻辑,就是两根的电压差表示逻辑,RS422定义为全双工的,所以最少要4根通信线(一般额外地多一根地线),一个驱动器可以驱动最多10个接收器(即接收器为1/10单位负载),通讯距离与通讯速率有关系,一般距离短时可以使用高速率进行通信,速率低时可以进行较远距离通信,一般可达数百上千米。

RS485,在RS422后推出,绝大部分继承了422,主要的差别是RS485可以是半双工的,而且一个驱动器的驱动能力至少可以驱动32个接收器(即接收器为1/32单位负载),当使用阻抗更高的接收器时可以驱动更多的接收器。所以现在大多数全双工485驱动/接收器对都是标:RS422/485的,因为全双工RS485的驱动/接收器对一定可以用在RS422网络。

(1)485通讯接口一个对通讯接口的硬件描述,它只需要两根通讯线,既可以在两个或两个以上的设备之间进行数据传输。这种数据传输的连接,是半双工的通讯方式。在某一个时刻,一个设备只能进行发送数据或接收数据。

(2)硬件通讯接口建立后,在进行数据传输的仪表之间需要约定一个数据协议,以使接收端能够解析收到的数据,这便是“协议”的概念。

(3)通讯协议有统一标准的协议格式,如“ModBus”协议,标准的协议内容全面,包含的内容很多,但不易理解。由此,可以定义了一种协议,简单实用,这便是“自定义协议”。

(4)包括ModBus协议、自定义协议。气涡轮兼容两种协议格式。

原理图如下图所示:

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4.2 控制终端电路设计

一般要校核转向轮

4.2.1 单片机最小系统电路

一般要校核转向轮

4.2.2 显示电路

LCM(LCD Module)即LCD显示模组,是指将液晶显示器件、连接件、控制与驱动等外围电路,PCB电路板,背光源,结构件等装配在一起的组件。LCM提供用户一个标准的LCD显示驱动接口,用户按照接口要求进行操作来控制LCD正确显示。LCM是一种相对更高集成度的LCD产品,对小尺寸LCD显示,LCM是一种省电的显示装置,LCM可以比较方便地与各种微控制器(比如单片机)连接,作为简易的人机接口。

其中,MCS-51单片机作为LCM1602显示控制系统的核心部件。它由中央处理器(CPU)、存储器(ROM与RAM)、输入/输出单元(I/O)三大基本部分构成。单片机具有高性能、低价格;体积小,集成度高,可靠性和抗干扰能力强;较低工作电压(1.8~5V),低功耗等优点。

并且,只要在单片机的外围适当加一些必要的扩展电路及通道接口,就可以构成各种应用系统,如工业控制系统、数据采集系统、自动控制系统、自动测试系统、

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检测监视系统、智能仪表、功能模块等。因此单片机广泛应用于便携式智能产品与家电消费品,以及工业控制,国防装备等领域。

总之,该LCM1602液晶显示控制系统具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势。LCM1602是2 行×16 个字符的字符型液晶显示模块。它由32 个字符点阵块组成,每个字符点阵块由5×7 或5×10 个点阵组成,可以显示ASCII 码表中的所有可视的字符。 原理图如下图所示:

4.2.3 按键接口电路电路

原理图如下图所示:对于4×4键盘,共有十六个按键。如果每个按键与单片机的一个引脚相连,就会占用16个引脚,这样会使的单片机的接口不够用(即使够用,也是对单片机端口的极大浪费)。因此我们应该行列式的接法。行列式非编码键盘是一种把所有按键排列成行列矩阵的键盘。在这种键盘中,每根行线和列线的交叉处都接有一个按键,每当某个按键被按下时,与这个按键相连的行线和列线就会接通,否则是断开状态。因此4×4行列式非编码键盘只需4条行线和4条列线,总共占用8条I/O端口线。大大减少了I/O端口线的利用。 若没有按键按下时,