内容发布更新时间 : 2024/5/20 19:47:21星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

基于RS485多机通信系统设计

【摘要】本设计是基于RS485总线的多机通信系统。本设计是利用51系列单片机模拟RS485多机通信，系统由一个主机和两个从机组成，从机的地址是可以通过拨码开关设置进而可以表示多个从机。在本设计当中主从机之间采用modbus的03指令进行通信，从机读取的值是18B20的温度数据，通过485总线传给主机，主机显示读取从机温度的值，同时从机也显示自己采集到的温度的值。

【关键词】RS485；单片机；modbus；多机通信；18B20

1.前言

在当今数字化的时代里，多机通信系统也已经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技术、文化艺术以及人们的日常生活等各个领域。通过通信的手段实现了信息交换、资源共享已经成为一种必然和趋势。在多机通信的发展中基于RS485的多机通信[1]也多被广泛的运用于实际的运用当中。RS485串行接口标准及两级单片机主从式结构，实现了成本低、传输距离远、抗干扰能力强的通信。在仪表设计方面为了满足仪表数据的远程采集和处理，对多个仪表间的通信以及仪表与主机间的通信提出了要求。本设计是在常州和普电子公司实习期间参与其仪表接口的开发，主要设计仪表间RS485通信，同时使用的通信协议是工业上面比较通用的ModBus协议。通过本设计可以实现多种仪表间的相互的通信。

2.硬件设计

2.1 硬件电路图

本设计主要是分为主机和从机两模块[2]的设计（硬件电路图如图2-1）。主机系统是由电源、晶振电路、RS485串口电路及1602显示电路、ISP下载接口、电容等组成；从机系统是由电源、晶振电路、RS485串口电路、拨码开关及1602显示电路、ISP下载接口、电容、18b20测温电路等组成。

2.2 RS485串行芯片选择

MAX485接口芯片是Maxim公司的一种485接口[3]芯片。MAX485芯片的结构和引脚都非常简单，内部含有一个驱动器和接收器。RO和DI端分别为接收器的输出和驱动器的输入端，与单片机连接时只需分别与单片机的RXD和TXD相连即可。A端和B端分别为接收和发送的差分信号端，当A引脚的电平高于B时，代表发送的数据为1；当A的电平低于B端时，代表发送的数据为0。在与单片机连接时接线非常简单。只需要一个信号控制MAX485的接收和发送即可。同时将A和B端之间加匹配电阻，一般可选100Ω的电阻。SP485E芯片是由业内专业的通信接口器件厂商Sipex公司设计生产的ESD保护增强型RS-485收发器，增强的ESD使SP485E可承受住±15kV人体放电模式（Human Body Model）和IEC1000-4-2接触放电模式（Contact Discharge）。SP485E芯片