CN210609160U - 电力隧道监控rs485总线多主机通信装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电力隧道监控RS485总线多主机通信装置，包括电源、RS485转换电路和CPU电路，电源通过CPU电路与RS485转换电路连接，CPU上的Rxd脚和Txd脚分别接RS485转换电路芯片MAX485的RO脚和DI脚，CPU上的TXDEN脚和RXDEN脚分别与RS485转换电路芯片MAX485的使能引进脚/RE和使能发送脚DE连接，RS485转换电路芯片MAX485上的A引脚与VCC引脚同时接3.3V电源，A引脚与VCC引脚之间设置有电阻R31，A引脚与B引脚之间设置有电阻R51，B引脚通过电阻R41接地，上电后，CPU控制TXDEN为低电平，RXDEN为低电平，使得MAX485处于接收状态，此时CPU可以正常接收RS485总线A、B上的数据。本实用新型解决了从机主动和主机通信的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通信装置，特别是涉及一种电力隧道监控RS485总线多主机通信装置。
背景技术
RS485通信在工业、电力等领域有着广泛的应用，常见的如电力系统的多功能电表等，一般都配备有RS485通信接口，为了防止通信过程中数据冲突，在使用过程中，一般在一个RS485总线上，只有一个作为主机，其他设备都作为从机使用，主机发送命令，从机应答，这就决定了从机不能主动和主机通信，只能被动等待和主机通信。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种当多个RS485设备组成总线时，每个设备都可以主动向其他设备发送数据，解决了只有一个主机设备能主动和其他设备通信限制问题的电力隧道监控RS485总线多主机通信装置。
本实用新型为解决技术问题说采取的技术方案是：
一种电力隧道监控RS485总线多主机通信装置，包括电源、RS485转换电路和CPU电路，所述电源通过所述CPU电路与所述RS485转换电路连接，所述CPU上的Rxd脚和Txd脚分别接所述RS485转换电路芯片MAX485的RO脚和DI脚，所述CPU上的TXDEN脚和RXDEN脚分别与所述RS485转换电路芯片MAX485的使能引进脚/RE和使能发送脚DE连接，所述RS485转换电路芯片MAX485上的A引脚与VCC引脚同时接3.3V电源，A引脚与VCC引脚之间设置有电阻R31，A引脚与B引脚之间设置有电阻R51，B引脚通过电阻R41接地，上电后，CPU控制TXDEN为低电平，RXDEN为低电平，使得MAX485处于接收状态，此时CPU可以正常接收RS485总线A、B上的数据，每次接收到1个字节的数据，更新一下最后接收到数据的时间，当CPU需要发送数据时，首先计算从最后接收到数据的时间到当前时间间隔长短，根据通信波特率和通信约定的字符间隔，当间隔少于此处计算的时间，认为RS485总机那当前正处于通信状态, 本机不能开始发送数据，否则认为RS485总线空闲, 本机可以发送数据。
所述CPU等到RS485总线空闲时，将CPU的RXDEN设置为高电平，CPU通过Txd发送数据，同时通过Rxd接收到刚刚发送的数据，发送下一个字节前先判断发送的数据和接收的数据是否一致，如果一致，则说明发送正确，继续发送后面的数据，如果不一致，则说明总线冲突，随机等待一段时间后，重新判断RS485总线状态，等到总线空闲，重新开始发送数据,CPU发送完数据后，将RXDEN设置为低电平，再次将RS485总线设置为空闲状态，CPU处于接收状态，如果CPU已经开放发送数据了，收到的数据和发送的数据一致，可以连续发送需要发送的数据。
本实用新型的积极有益效果是：
实用新型通过监控RS485总线的状态，实现在单个总线上多个设备主动发送数据，提高了数据通信的实时性，方便的多个设备之间的通信，突破了RS485总线采用应答方式单主机多从机模式的限制，特别是当设备之间通信数据量小时，发生总线冲突的概率就小，可以很好的解决多个设备作为主机发送数据的问题。
附图说明
图1是本实用新型电力隧道监控RS485总线多主机通信装置的结构框图；
图2是本实用新型的电路原理图1；
图3是本实用新型的电路原理图2；
图4是本实用新型的电路原理图3；
图5是本实用新型的电路原理图4；
图6是本实用新型的电路原理图5。
具体实施方式
下面结合附图1、图2、图3、图4、图5、图6和具体实施例对本实用新型作进一步的解释和说明：
实施例：一种电力隧道监控RS485总线多主机通信装置，包括电源、RS485转换电路和CPU电路，电源通过CPU电路与RS485转换电路连接，CPU上的Rxd脚和Txd脚分别接RS485转换电路芯片MAX485的RO脚和DI脚，CPU上的TXDEN脚和RXDEN脚分别与RS485转换电路芯片MAX485的使能引进脚/RE和使能发送脚DE连接，RS485转换电路芯片MAX485上的A引脚与VCC引脚同时接3.3V电源，A引脚与VCC引脚之间设置有电阻R31，A引脚与B引脚之间设置有电阻R51，B引脚通过电阻R41接地，上电后，CPU控制TXDEN为低电平，RXDEN为低电平，使得MAX485处于接收状态，此时CPU可以正常接收RS485总线A、B上的数据，每次接收到1个字节的数据，更新一下最后接收到数据的时间，当CPU需要发送数据时，首先计算从最后接收到数据的时间到当前时间间隔长短，根据通信波特率和通信约定的字符间隔，当间隔少于此处计算的时间，认为RS485总机那当前正处于通信状态, 本机不能开始发送数据，否则认为RS485总线空闲, 本机可以发送数据。
CPU等到RS485总线空闲时，将CPU的RXDEN设置为高电平，CPU通过Txd发送数据，同时通过Rxd接收到刚刚发送的数据，发送下一个字节前先判断发送的数据和接收的数据是否一致，如果一致，则说明发送正确，继续发送后面的数据，如果不一致，则说明总线冲突，随机等待一段时间后，重新判断RS485总线状态，等到总线空闲，重新开始发送数据,CPU发送完数据后，将RXDEN设置为低电平，再次将RS485总线设置为空闲状态，CPU处于接收状态，如果CPU已经开放发送数据了，收到的数据和发送的数据一致，可以连续发送需要发送的数据，CPU的型号为STM32F101R8T6。
工作时，当CPU需要发送数据时，首先判断RS485总线是否空闲，判断方法如下：根据CPU最后接收到数据的时刻时间和当前时刻中间时间的长短，再依据通信波特率和通信约定的字符间隔，当间隔少于此处计算的时间时，认为RS485总线那当前正处于通信状态，否则认为RS485总线空闲，例如，当以波特率为9600bps、8位数据位、1位停止位、无校验收发数据时，通信协议约定数据报文包之间的间隔不小于500ms，字符见间隔不大于50ms，考虑到冗余设计，当收到最后一个字节距离当前时间小于70ms， 可认为总线忙，则本机不能开始发送数据，当接收到最后一个字节距离当前时间大于70ms,认为总线空闲，本机才可以发送数据。
判断RS485总线是否在空闲状态，处于通信状态则需要等待，只有RS485总线处于空闲状态时，才能控制转换电路的发送使能有效，并发送数据。同时监控接收到的数据和发送的数据是否一致，如果不一致，则停止发送，说明发送冲突，等待一个随机时间后，重新检测总线状态，并发送数据；如果CPU已经开放发送数据了，收到的数据和发送的数据一致，可以连续发送需要发送的数据。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种电力隧道监控RS485总线多主机通信装置，包括电源、RS485转换电路和CPU电路，其特征是：所述电源通过所述CPU电路与所述RS485转换电路连接，所述CPU上的Rxd脚和Txd脚分别接所述RS485转换电路芯片MAX485的RO脚和DI脚，所述CPU上的TXDEN脚和RXDEN脚分别与所述RS485转换电路芯片MAX485的使能引进脚/RE和使能发送脚DE连接，所述RS485转换电路芯片MAX485上的A引脚与VCC引脚同时接3.3V电源，A引脚与VCC引脚之间设置有电阻R31，A引脚与B引脚之间设置有电阻R51，B引脚通过电阻R41接地，上电后，CPU控制TXDEN为低电平，RXDEN为低电平，使得MAX485处于接收状态，此时CPU可以正常接收RS485总线A、B上的数据，每次接收到1个字节的数据，更新一下最后接收到数据的时间，当CPU需要发送数据时，首先计算从最后接收到数据的时间到当前时间间隔长短，根据通信波特率和通信约定的字符间隔，当间隔少于此处计算的时间，认为RS485总机那当前正处于通信状态, 本机不能开始发送数据，否则认为RS485总线空闲, 本机可以发送数据。
2.根据权利要求1所述的电力隧道监控RS485总线多主机通信装置，其特征是：所述CPU等到RS485总线空闲时，将CPU的RXDEN设置为高电平，CPU通过Txd发送数据，同时通过Rxd接收到刚刚发送的数据，发送下一个字节前先判断发送的数据和接收的数据是否一致，如果一致，则说明发送正确，继续发送后面的数据，如果不一致，则说明总线冲突，随机等待一段时间后，重新判断RS485总线状态，等到总线空闲，重新开始发送数据,CPU发送完数据后，将RXDEN设置为低电平，再次将RS485总线设置为空闲状态，CPU处于接收状态，如果CPU已经开放发送数据了，收到的数据和发送的数据一致，可以连续发送需要发送的数据。
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- 2019-11-22 CN CN201922037378.XU patent/CN210609160U/zh active Active
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