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• rs485总线介绍
• RS485通信的工作原理？
• can总线和485总线有什么区别
• 485总线为什么被隔离

rs485总线介绍

　　在数据通信，计算机网络以及分布式工业控制系统当中，经常需要使用串行通信来实现数据交换。目前，有RS-232,RS-485,RS-422几种接口标准用于串行通信。RS-232是最早的串行接口标准，在短距离（485总线制是什么？

在基于嵌入式技术的智能建筑控制系统中*
摘要:为了解决智能建筑中控制点种类多、数量多的问题，设计了一种基于嵌入式技术的智能建筑控制系统。系统采用MODBUS通信协议，485/232总线结构，最大通信距离1200m .
关键词:智能建筑MODBUS协议485/232总线区域控制器
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智能建筑最早出现在美国，我国智能建筑起源于20世纪90年代。楼宇智能化是现代工业高科技的结晶，【/br/】是未来“信息高速公路”的主要节点，所谓楼宇自动化系统是对中央空调系统、通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、电梯系统进行监控。随着高科技信息技术和计算机网络技术的快速发展，
对建筑结构、系统、服务和管理的优化组合要求越来越高
随着区域控制器的数量和各种控制模块的增加，结构灵活多变，可以
适应各种输入输出信号，并根据用户的实际需求开发控制软件
，从而真正实现量身定制成为一大特色。该智能控制系统已
用于多栋建筑的智能控制，控制准确，运行稳定。此外
，区域控制器也可单独使用，作为产品配套控制器，已成功应用于除湿机、冷干燥机、Vocs气体去除装置等。
参考文献
1于鸿洲51系列单片机软件抗干扰设计[J]集成电路通信2007，
卷25，第2期:16-18
2王文，陈林，单片机原理及应用[m]，华中科技大学出版社
3俞寿潜王建华库金桥。[j]HIGH TECHNOLOGy
LETTERS . 2006，12，1:37-41 .
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托利自动化(PLC&FA) 2005，3: 28-30
5，宋洋软件抗干扰技术及其在单片机上的应用现代电子技术
，9，2007: 90-92
6朱单片机在工业控制中的应用[J]中国科技信息 张贤斌串行通信中MODBUS协议的研究与应用[J]长江
工程职业技术学院学报，第1期，2007: 30-32
9赵学军RS485。系统控制方式从过去的集中监控转变为分布式控制系统，由高处理能力的现场控制器代替。本文设计的楼宇自动化智能控制系统是专为楼宇智能化而设计的。与霍尼韦尔、西门子等楼宇控制产品相比，结构灵活，控制简单，易于针对个人需求进行软件二次开发。
1网络结构
控制系统结构如图1所示，分为三个控制层。上层为
PC远程集中监控，下层为控制模块，中间层为现场区域控制
控制器。各层通过RS232/485总线联网。
远程集中监控平台的主要功能是提供即时数据显示、
历史数据保存、维护和查询显示、故障报警和故障历史查询、
参数修改和查询。PC远程监控平台是主要的人机界面，【/br/】所以上位机软件设计体现了以下三个优势:一是控制网络【/br/】可以联网成统一格式【/br/】,可以由统一界面的客户端浏览器使用，更好地满足信息社会的使用需求；其次，建立了基于SQL SERV-
ER数据库的管理信息系统，完善了信息管理功能。第三，
开放式设计的网络结构可以更方便地与其他系统
(如安防系统、消防系统)集成。软件基于delphi平台
开发，加载大量图形简单方便。
有四个控制模块，即数字输入-
输出、数字输出、模拟输入和模拟输出。控制模块
块是控制系统的主执行机构，采集数字和模拟信号，输出数字和模拟信号。所以每个模块
都有自己的控制芯片，不仅接收现场区域控制器
的控制命令，还需要根据控制命令完成模块的输入输出功能。
中层现场区域控制器不仅与PC远程监控平台通信，接收控制命令并上传实时数据，还通过控制模块采集

数据并执行控制命令。显然，现场区域控制器是整个控制
系统的核心枢纽，其重要性不言而喻，因此整个区域控制器
的软硬件设计无疑成为整个系统的重点和难点。
2区域控制器
2.1硬件电路
区域控制器的硬件电路主要由CPU、上下位机通信端口
、EEPROM和时钟、键盘和触摸屏、液晶和数字/模拟
模拟输入输出单元组成。硬件结构如图2所示。
区域控制器CPU选用STC89C516RD2，是新一代
抗干扰/高速/低功耗单片机，指令代码完全兼容传统
8051单片机[1-3]。
区域控制器本身具有一定数量的数字/模拟输入
输出单元，可以作为智能楼宇控制系统中控制模块的补充
电荷，也可以单独作为产品配套控制器，灵活多变。
时钟和EEPROM通过I2C总线
与区域控制器的CPU相连。I2C总线使用两条线路(SDA和SCL)在芯片和模块之间传输
信息。SDA是串行数据线，SCL是串行时钟线。这两条
线必须通过一个上拉电阻连接到正电源，并且它们的数据只能在总线
不忙时传输。CPU为主设备，时钟和EEPROM为从设备
[9]。
上位机的通信接口由控制器CPU通过SPI总线访问异步通信芯片MAX3100来实现。SPI总线采用三线同步连接
。主要特点是串行数据可以同时收发。它可以作为
主机或从机工作；提供频率可编程时钟；发送结束中断标志
；写保护冲突；公交竞争保护等。下位机通信接口通过中断串口
实现半双工通信。
为了满足各种输入模式，控制器同时具有键盘和触摸
屏幕，即可以通过按键键入控制命令或直接触摸
触摸屏幕。键盘采用独立键盘；触摸屏采用电阻触摸
屏，主要由两个导电层组成。当手指触摸
屏幕时，两个导电层在触摸点接触，电阻发生变化
，产生X、Y方向的信号，然后触摸屏控制器检测到这个接触点并进行计算。
2.2软件流程
智能楼宇控制系统控制多种点，如温度、
湿度、流量、开关等。硬件电路根据数字量、模拟量、输入/输出
提供通用接口，因此各个点的具体识别和控制
完全由软件完成。现场区域控制器作为整个系统的控制
核心，不仅要检测自身的输入输出单元，完成显示、报警等功能
，还要根据上位机(PC)和控制模块提供的信息发布控制决策
。所以软件流程包括初始化、故障检测与处理、控制计算
、上下位机通信等。
(图3)。初始化包括数值
初始化、中断初始化、通信
初始化和显示初始化。故障
检测包括通信故障、反馈故障
、逻辑故障等。控制部分
主要是程序算法
的实现，输入输出
智能控制系统包括键盘/触摸屏输入
和LCD输出。上位机通讯
是指远程PC与区域控制器
通讯，而下位机通讯是[/br]
楼宇自动化控制系统存在多种故障，
故障处理方法不同，因此故障检测
和处理成为编程难点。针对这种情况，流程
采用查表法(表1)，成功解决了这个难题。
楼宇自动化控制系统存在多种故障，
故障处理方法不同，因此故障检测
和处理成为编程难点。针对这种情况，流程
采用查表法(表1)，成功解决了这个难题。
表分为五列，第一列是故障号；第二列是故障处理方式
，如1(关机)、2(关机)、3(重启)。第三列判断
是否联动，如0(否)、1(是)，主要判断一些相互关联的部分
失效时是否需要同步；第四列所谓报警延时主
是指某一现象作为故障重复出现的时间，以消除
抖动引起的误报警；延迟寄存器的第五列存储报警延迟，例如
1(0.1秒延迟寄存器)、2(秒延迟)和3(分级延迟)。
每个故障应该对应于表中的一个。在实际应用中，填写表格的
框快捷方便。
上下位机的通讯程序采用MODBUS通讯协议[7-8]。
Modbus协议是应用于电子控制器的通用语言。通过
该协议，控制器可以通过网络(如以太网
)相互通信、与控制器和其他设备通信。它已经成为一个通用的工业标准
。当通信时，该协议确定每个控制器需要知道它们设置的
备用地址，识别该地址发送的消息，并决定采取什么行动。
如果需要响应，控制器将生成反馈信息，并使用Modbus协议发送出去
。控制器通信采用主从技术，即只有一个设备(主
备用)可以初始化传输(查询)。其他设备(从设备)根据主
待机查询提供的数据做出相应的响应。在该系统中，当主设备为
上位PC时，现场区域控制器为从设备，当现场区域控制器为主设备时，控制模块为从设备。Modbus协议建立了
主设备的查询格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据
，以及一个错误检测字段。来自从设备的响应消息也由Mod-
总线协议组成，该协议包括要执行的确认字段、要返回的任何数据、
和错误检测字段。如果消息接收过程中出现错误，或者
从设备无法执行其命令，从设备将创建一条错误消息，并将其作为响应发送
。
例如，当主设备(现场区域控制器)发送如表2
所示的请求时，连接到该控制器的所有控制模块都接受该请求，但只有地址为1的控制模块响应该请求，而其他地址
的控制模块自动丢弃该帧数据。根据功能

，循环冗余校验检查数据是否正确后

[4]

RS485通信的工作原理？

　　RS485通讯的工作原理如下：

　　1、采用差分信号。我们在讲A/D的时候，讲过差分信号输入的概念，同时也介绍了差分输入的好处，最大的优势是可以抑制共模干扰。尤其当工业现场环境比较复杂，干扰比较多时，采用差分方式可以有效的提高通信可靠性。RS485采用两根通信线，通常用A和B或者D+和D-来表示。逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V表示，逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2~6)V来表示，是一种典型的差分通信。

　　2、RS485通信速率快，最大传输速度可以达到10Mb/s以上。

　　3、RS485内部的物理结构，采用的是平衡驱动器和差分接收器的组合，抗干扰能力也大大增加。

　　4、传输距离最远可以达到1200米左右，但是它的传输速率和传输距离是成反比的，只有在100Kb/s以下的传输速度，才能达到最大的通信距离，如果需要传输更远距离可以使用中继。

　　5、可以在总线上进行联网实现多机通信，总线上允许挂多个收发器，从现有的RS485芯片来看，有可以挂32、64、128、256等不同个设备的驱动器。

　　6、RS485的接口非常简单，与RS232所使用的MAX232是类似的，只需要一个RS485转换器，就可以直接与单片机的UART串口连接起来，并且使用完全相同的异步串行通信协议。但是由于RS485是差分通信，因此接收数据和发送数据是不能同时进行的，也就是说它是一种半双工通信。

can总线和485总线有什么区别

　　CAN控制器工作于多主方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差；

485总线为什么被隔离

　　并不是485总线就一定要隔离的。

　　如果总线比较长，环境干扰比较严重，就要采用隔离方式，而隔离必须是用光耦和隔离电源，保证总线与设备在电气上的绝对隔离，以保证设备的安全。