RS485通訊及Modbus一體化振動溫度傳感器
產(chǎn)品概述：
在工業(yè)控制、電力通訊、智能儀表等領域，通常情況下是采用串口通信的方式進行數(shù)據(jù)交換。采用的方式是RS232接口，由于工業(yè)現(xiàn)場比較復雜，各種電氣設備會在環(huán)境中產(chǎn)生比較多的電磁干擾，會導致信號傳輸錯誤。除此之外，RS232接口只能實現(xiàn)點對點通信，不具備聯(lián)網(wǎng)功能，傳輸距離也只能達到幾十米，不能滿足遠距離通信要求。而RS485則解決了這些問題，數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式，可以有效的解決共模干擾問題，距離可以到1200米，并且允許多個收發(fā)設備接到同一條總線上。隨著工業(yè)應用通信越來越多，1979年施耐德電氣制定了一個用于工業(yè)現(xiàn)場的總線協(xié)議Modbus協(xié)議，現(xiàn)在工業(yè)中使用RS485通信場合很多都采用Modbus協(xié)議，本節(jié)課我們要講解一下RS485通信和Modbus協(xié)議。
單單使用一塊KST-51開發(fā)板是不能夠進行RS485實驗的，應很多同學的要求，把這節(jié)課作為擴展課程講一下，如果要做本課相關實驗，需要自行購買USB轉(zhuǎn)485通信模塊。
18.1 RS485通信
實際上在RS485之前RS232就已經(jīng)誕生，但是RS232有幾處不足的地方：
1、接口的信號電平值較高，達到十幾V，容易損壞接口電路的芯片，而且和TTL電平不兼容，因此和單片機電路接起來的話必須加轉(zhuǎn)換電路。
2、傳輸速率有局限，不可以過高，一般到幾十Kb/s就到極限了。
3、接口使用信號線和GND與其他設備形成共地模式的通信，這種共地模式傳輸容易產(chǎn)生干擾，并且抗干擾性能也比較弱。
4、傳輸距離有限，只能通信幾十米。
5、通信的時候只能兩點之間進行通信，不能夠?qū)崿F(xiàn)多機聯(lián)網(wǎng)通信。
針對RS232接口的不足，就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標準，RS485就是其中之一，他具備以下的特點：
1、我們在講A/D的時候，講過差分信號輸入的概念，同時也介紹了差分輸入的好處，優(yōu)勢是可以抑制共模干擾。尤其工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境比較復雜，干擾比較多，所以通信如果采用的是差分方式，就可以有效的抑制共模干擾。而RS485就是一種差分通信方式，它的通信線路是兩根，通常用A和B或者D+和D-來表示。邏輯“1”以兩線之間的電壓差為+(0.2~6)V表示，邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(0.2~6)V來表示，是一種典型的差分通信。
2、RS485通信速度快，傳輸速度可以達到10Mb/s以上。
3、RS485內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)，采用的是平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗干擾能力也大大增加。
4、傳輸距離可以達到1200米左右，但是他的傳輸速率和傳輸距離是成反比的，只有在100Kb/s以下的傳輸速度，才能達到通信距離，如果需要傳輸更遠距離可以使用中繼。
5、可以在總線上進行聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)多機通信，總線上允許掛多個收發(fā)器，從現(xiàn)有的RS485芯片來看，有可以掛32、64、128、256等不同個設備的驅(qū)動器。
RS485的接口非常簡單，和RS232所使用的MAX232是類似的，只需要一個RS485轉(zhuǎn)換器，就可以直接和我們單片機的UART串行接口連接起來，并且*使用的是和UART一致的異步串行通信協(xié)議。但是由于RS485是差分通信，因此接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)是不能同時進行的，也就是說它是一種半雙工通信。那我們?nèi)绾闻袛嗍裁磿r候發(fā)送，什么時候接收呢？
RS485類的芯片很多，這節(jié)課我們以MAX485為例講解RS485通信
RS485通訊及Modbus一體化振動溫度傳感器技術(shù)參數(shù)：
從機地址 1 01 發(fā)送至從機01
功能碼 1 06 單點保存
地址代碼 2 00 起始地址為 0002
02
寫入數(shù)據(jù) 04 00
00
00
64 保存的數(shù)據(jù)為64H
CRC碼 2 9F 由主機計算得到的CRC碼
EC
從機響應 字節(jié)數(shù) 舉例
從機地址 1 01 來自從機01
功能碼 1 06 單點保存
地址代碼 2 00 起始地址為 0002
02
操作結(jié)果 1 00 數(shù)據(jù)設置成功
CRC碼 2 18 由主機計算得到的CRC碼
28
表5 功能碼06保存的數(shù)據(jù)及地址表6 個別寄存器說明
地址 | 內(nèi)容 | 代碼示例（主機發(fā)送） | 代碼示例（從機響應） |
0002H | 設置預裝值 | 01 06 00 02 00 00 00 00 9E 07（設置預裝值為0） | 01 06 00 02 00 18 28 |
0003H | 設置out1設定值 | 01 06 00 03 00 00 00 00 A3 C7（設置out1設定值為0） | 01 06 00 03 00 19 B8 |
0004H | 設置計數(shù)啟停狀態(tài) | 01 06 00 04 01 DA 48（設置啟動計數(shù)） | 01 06 00 04 01 DA 48 |
000CH | 計數(shù)器清零 | 01 06 00 0C 01 DD 88(寫“1”清零) | 01 06 00 0C 01 DD 88(清零成功) |
0011H | OUT1控制 | 01 06 00 11 01 D4 D8(寫“1”OUT1動作) | 01 06 00 11 01 D4 D8(OUT1動作完成) |
0012H | OUT2控制 | 01 06 00 12 01 D4 28(寫“1”OUT2動作) | 01 06 00 12 01 D4 28(OUT2動作完成) |
地址 | 內(nèi)容 | 說明 |
0004H | 設置計數(shù)器啟停 | 向寄存器寫“1” 計數(shù)器啟動，“2”計數(shù)器停止。 |
000CH | 計數(shù)器清零 | 向寄存器寫“1” 計數(shù)器清零。 |
0011H | 控制OUT1動作 | 向寄存器寫“1” 繼電器動作，寫“2” 繼電器復位。 |
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