CN114167772A - 基于单片机控制的自识别485终端电阻检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路，针对现有的485通信设备在长距离通信需要进行终端匹配的时候，由于每台设备在出厂时硬件功能和固化程序都一致，总线上的设备不知道自己什么时候为终端从设备，只能通过手动按按键或者拨码的形式来确定终端设备，费时又费力的问题，本发明通过在每个设备中设置辅助地址判断的单片机对485总线上传输的报文的目标地址的判断来决定是否建立终端电阻连接，当单片机中接收到的地址与当前设备设定的485地址相同时，则将终端电阻的匹配开关打开，为当前从设备与主机建立终端匹配，从而实现终端设备的自适应识别，无需人力手动按按键或者拨码来确定设备从机，方便又快捷。
Description
技术领域
本发明属于终端通信的技术领域，尤其涉及一种基于单片机控制的自识别485终端电阻检测电路。
背景技术
485总线技术又名TIA-485-A，ANSI/TIA/EIA-485或TIA/EIA-485。RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。
使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。通常用在仪器仪表，建筑工程设备，PLC、以及一些支持485通讯的设备中。
尤其在楼控领域中，485总线用的范围更加广泛。一般楼控中用到的485总线网络拓扑为现场总线，支持常用协议为MODBUS协议。
虽然485总线在楼控范围内应用较广，但485总线存在一些缺陷或者说不足。根据485的特性，波特率越高，485总线可以延展的距离就越短，而且当485的总线长度接近极限值或现场环境恶劣时往往会导致通讯失败。这个时候就需要增加终端匹配电阻来消除485总线上的由于阻抗不匹配产生的反射和干扰。
而在实际应用中，485终端电阻往往会因为工程疏忽或者其他原因导致忘记加装，而在设备开发过程中，485终端电阻在未明确自己是主机还是从机，自己是终端设备还是非终端设备的情况下，强行加装终端电阻也不合适。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于单片机控制的自识别485终端电阻检测电路，通过单片机对总线上地址的判断来决定是否建立终端电阻连接，从而确定通信的终端设备，可快速有效地建立通讯。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路，包括485总线、单片机、终端电阻控制电路；
所述485总线上连接多个设备，其中一个设备为主机，其余的设备为从机，每个从机上安装所述单片机及所述终端电阻控制电路，所述单片机用于在主机发送报文信息的过程中，抓取所述485总线上传输的报文信息，解析报文信息，获取地址数据；判断所述地址数据与当前从机预存的地址数据是否一致，若一致，则下发指令至所述终端电阻控制电路连接终端电阻，使当前从机与主机建立连接，进行数据通信。
根据本发明一实施例，所述485总线为单条或多条，各条485总线以主机为起点，连接一个或多个从机。
根据本发明一实施例，所述终端电阻控制电路包括继电器及终端电阻，所述继电器与所述单片机电连接，接收所述单片机下发的指令，将所述终端电阻与485总线导通，从而确定与主机建立连接的从机。
根据本发明一实施例，所述终端电阻控制电路包括MOS管及终端电阻，所述MOS管的栅极与所述单片机电连接，所述MOS管的漏极与所述终端电阻的一端连接，所述终端电阻的另一端连接所述485总线；当单片机识别地址数据后，向所述MOS管发送一电压信号，控制所述MOS管打开，使所述终端电阻与所述485总线导通，从而确定与主机建立连接的从机。
根据本发明一实施例，所述终端电阻为120欧姆。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明一实施例中的基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路，针对现有的485通信设备在长距离通信需要进行终端匹配的时候，由于每台设备在出厂时硬件功能和固化程序都一致，总线上的设备不知道自己什么时候为终端从设备，只能通过手动按按键或者拨码的形式来将某台设备作为从设备，进而将120欧姆的终端电阻给接上的方式费时又费力的问题，通过在每个设备中设置辅助地址判断的单片机对485总线上传输的报文的目标地址的判断来决定是否建立终端电阻连接，当单片机中接收到的地址与当前从设备设定的485地址相同时，则将终端电阻的匹配开关打开，为当前从设备与主机建立终端匹配；当单片机中的接收到的地址与设备设定的485地址不同时，将终端电阻的匹配开关关闭，从而实现终端设备的自适应识别，无需人力手动按按键或者拨码来确定设备从机，方便又快捷。
附图说明
图1为本发明一实施例中的基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路框图；
图2为本发明一实施例中的基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路的检测流程图；
图3为本发明一实施例中的终端电阻控制电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种基于单片机控制的自识别485终端电阻检测电路作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
在具体介绍本发明基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路之前，就一些专业术语做简要介绍：
485总线：RS485总线是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。RS485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络。
MODBUS：Modbus是一种串行通信协议，是Modicon公司(现在的施耐德电气Schneider Electric)于1979年为使用可编程逻辑控制器(PLC)通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准(De facto)，并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。
终端电阻：高频信号传输时，信号波长相对传输线较短，信号在传输线终端会形成反射波，干扰原信号，所以需要在传输线末端加终端电阻，使信号到达传输线末端后不反射。对于低频信号则不用。在长线信号传输时，一般为了避免信号的反射和回波，也需要在接收端接入终端匹配电阻。
报文：报文(message)是网络中交换与传输的数据单元，即站点一次性要发送的数据块。报文包含了将要发送的完整的数据信息，其长短很不一致，长度不限且可变。在MODBUS中，报文有特殊的格式限制。
主机：在网络技术中是关于发送与接收信息的终端设备。
从机：接受主机命令，发送主机所需信息的终端设备。
阻抗匹配：阻抗匹配(Impedance matching)是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，几乎不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力(用于集中参数电路)，另一种则是调整传输线的波长(用于传输线)。
信号反射：信号在传输的过程中如果遇到阻抗突变，就会产生反射，反射电压的大小和入射电压以及传输线的阻抗有关。
本实施例针对485的特性：波特率越高，485总线可以延展的距离就越短，而且当485的总线长度接近极限值或现场环境恶劣时往往会导致通讯失败。这个时候就需要增加终端匹配电阻来消除485总线上的由于阻抗不匹配产生的反射和干扰。而在实际应用中，485终端电阻往往会因为工程疏忽或者其他原因导致忘记加装，而在设备开发过程中，485终端电阻在未明确自己是主机还是从机，自己是终端设备还是非终端设备的情况下，强行加装终端电阻也不合适等问题，提供了一种基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路，可实现终端设备的自适应识别，无需人力手动按按键或者拨码来确定设备从机，方便又快捷。
请参看图1，该基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路，包括485总线(即A线、B线)、单片机(即辅助地址判断单片机)、终端电阻控制电路(即120R电阻控制电路)。485总线上连接多个设备，其中一个设备为主机，其余的设备为从机，每个从机上均安装单片机及终端电阻控制电路。其中，单片机用于在主机发送报文信息的过程中，抓取485总线上传输的报文信息，解析报文信息，获取目标地址数据；判断该目标地址数据与当前从机预存的地址数据是否一致，若一致，则下发指令至终端电阻控制电路连接终端电阻，使当前从机与主机建立连接，进行数据通信。
本实施例中的485总线采用MODBUS通信协议进行数据传输，其传输的报文信息按照MODBUS通信协议的格式书写，该报文信息中包含了信息传输的目标地址信息。假设一条485总线上挂载着100个设备，在没有准确的识别机制下，每台设备的终端电阻都是未确定的，无法识别自己是否是主机所要访问的设备。常规的方法是通过工作人员手动按按键或者拨码的形式来将某台设备作为从设备，进而将120欧姆的终端电阻给接上，以此来建立与主设备的连接。这种方式，在设备数量少(如10台)的情况下，还可以采用，当设备数量很多(如100台)的情况下，就很不适用了。因此，需要一种识别机制可智能识别终端从设备，无需手动按键或拨码。
本实施例通过在每个设备中设置辅助地址判断的单片机对485总线上传输的报文的目标地址的判断来决定是否建立终端电阻连接，当单片机中接收到的地址与当前设备设定的485地址相同时，则将终端电阻的匹配开关打开；当单片机中的接收到的地址与设备设定的485地址不同时，将终端电阻的匹配开关关闭，从而实现终端设备的自适应识别，无需人力手动按按键或者拨码来确定设备从机，方便又快捷。
具体的，请参看图2，本实施例中的基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路的检测逻辑如下：
当主机发送报文信息时，485传输线(A线、B线)的电路信号(如电压、电流)发生变化，在485总线上的所有从机同时接收到报文信息。各从机的单片机就对报文信息进行解析，获取其中的地址数据，判断该地址数据是否与从机中预设的地址数据一致(即判断该报文中的接收机是否是自己)，若是，则将终端电阻搭上，主从机建立连接；若否，则不做处理。
至于如何将终端电阻搭上485传输线，本实施例采用终端电阻控制电路来实现。优选的，采用MOS管作为终端电阻的匹配开关。具体的请参看图3，本实施例终端电阻控制电路包括MOS管M1及终端电阻，MOS管M1的栅极与单片机电连接，接收单片机发送是MCU_Ctrl信号；MOS管M1的漏极与终端电阻R190的一端连接，该终端电阻R190的另一端连接485总线。当单片机识别地址数据后，向MOS管M1发送一电压信号，控制MOS管M1打开，使终端电阻R190与485总线导通，从而确定与主机建立连接的从机。其中，终端电阻R190为120欧姆。采用MOS管作为终端电阻的匹配开关，可加快响应速度，有利于快速与主机建立通讯。
此外，对于终端电阻的匹配开关，也可以采用继电器。可将继电器与单片机电连接，当单片机识别地址数据后，接收单片机下发的指令，将终端电阻与485总线导通，从而确定与主机建立连接的从机。
本实施例通过设备中的单片机对485总线上传输的报文的目标地址，进行自主识别，使得整个电路更加智能化，从而提高工作效率。并且，通过本实施例中的识别机制，可改变485总线本身手拉手的连接方式，可支持星形连接，即存在多条485总线，各条485总线以同一主机为起点，连接一个或多个从机。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路，其特征在于，包括485总线、单片机、终端电阻控制电路；
所述485总线上连接多个设备，其中一个设备为主机，其余的设备为从机，每个从机上安装所述单片机及所述终端电阻控制电路，所述单片机用于在主机发送报文信息的过程中，抓取所述485总线上传输的报文信息，解析报文信息，获取地址数据；判断所述地址数据与当前从机预存的地址数据是否一致，若一致，则下发指令至所述终端电阻控制电路连接终端电阻，使当前从机与主机建立连接，进行数据通信。
2.如权利要求1所述的基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路，其特征在于，所述485总线为单条，该485总线以主机为起点，连接一个或多个从机。
3.如权利要求1所述的基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路，其特征在于，所述终端电阻控制电路包括继电器及终端电阻，所述继电器与所述单片机电连接，接收所述单片机下发的指令，将所述终端电阻与485总线导通，从而确定与主机建立连接的从机。
4.如权利要求1所述的基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路，其特征在于，所述终端电阻控制电路包括MOS管及终端电阻，所述MOS管的栅极与所述单片机电连接，所述MOS管的漏极与所述终端电阻的一端连接，所述终端电阻的另一端连接所述485总线；当单片机识别地址数据后，向所述MOS管发送一电压信号，控制所述MOS管打开，使所述终端电阻与所述485总线导通，从而确定与主机建立连接的从机。
5.如权利要求1所述的基于单片机控制的自识别485终端电阻的检测电路，其特征在于，所述终端电阻为120欧姆。
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|---|---|---|---|---|
| CN1527561A (zh) * | 2003-09-22 | 2004-09-08 | 中兴通讯股份有限公司 | 实现rs-485多点通讯的方法 |
| CN201570020U (zh) * | 2009-12-30 | 2010-09-01 | 成都前锋电子电器集团股份有限公司 | 实现485接口与串口自动切换电路 |
| CN204347561U (zh) * | 2014-03-26 | 2015-05-20 | 李雪峰 | 基于rs485通信的分布式监控网络 |
| CN112346403A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-09 | 深圳市海浦蒙特科技有限公司 | 一种拓展模块连接电路 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1527561A (zh) * | 2003-09-22 | 2004-09-08 | 中兴通讯股份有限公司 | 实现rs-485多点通讯的方法 |
| CN201570020U (zh) * | 2009-12-30 | 2010-09-01 | 成都前锋电子电器集团股份有限公司 | 实现485接口与串口自动切换电路 |
| CN204347561U (zh) * | 2014-03-26 | 2015-05-20 | 李雪峰 | 基于rs485通信的分布式监控网络 |
| CN112346403A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-09 | 深圳市海浦蒙特科技有限公司 | 一种拓展模块连接电路 |
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