RS-485接口在真空测量中的应用

bomoaa

　　本文以DL系列真空计为例，介绍RS-485接口在真空计中的使用方法。
" G8 L1 J4 c6 ^  　　近年来，许多用户要求用计算机根据压强、温度等参量对一个系统进行控制。压强、温度等传感器通过RS-485接口将数据传送给计算机。选择RS-485是因为它能允许多个传感器连接到同一总线上，如图1所示。
  
$ b  ?' p5 [/ H1 L, F9 o0 N  图1 RS-485接口连接示意图
4 v  p+ s4 Z$ b2 c- x/ I; K  　　计算机(或其它主设备)可以在任意指定时刻与其中一个传感器(从设备)通信，每一个传感器都有一个独立地址。计算机若要得到某一传感器的信息，就发送命令到总线，命令中包含所需采集数据传感器的地址，发送后就等待读传感器的应答。从设备收到自己地址的信息后，就通过总线发送数据给计算机。计算机与从设备之间应有通讯协议，协议可以自行设计，也可以参照相关标准制定。
  1、通讯协议
7 r7 a$ B- v) N% o2 O4 v. u4 C  　　DL系列真空计与主机的通讯协议是参照Modbus通讯协议及用户要求制定的。Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言，传输方式有两种，即ASCII模式和RTU模式。ASCII模式是以ASCII码发送，采用异步通讯传送。
' a. J5 n" U+ U4 `% q1 f; n  　　例如：DL-6型电阻真空计的地址为06，波特率为9600，计算机应发送：061]，其中06为地址，DL-6接收信号后发送：25+3〉，表示压强值为2.5×103Pa。
  　　再如DL-7型电离真空计的地址为07，发送压强值为4.6×10-2Pa，波特率为9600，计算机应发送：071]，其中07为地址，DL-7接收信号后发送：46-2〉，表示压强值为4.6×10-2Pa。RTU模式(远程终端单元)通信是以16进制字符通信，1个起始位，8个数据位，1个停止位，有CRC校验。
8 F" |  Y5 S' O9 l2 x+ _  V( P  　　例如：DL-6型电阻真空计的地址为06，波特率为9600。主机发送格式：060400000002CRC。其中：06表示DL-6地址，02表示发送2个数据，即压强值与指数值。
  　　DL-6接收信号后发送：060404001C0002CRC。其中：06表示DL-6地址，1C表示压强数值，28的十六进制数，02表示压强指数值，发送压强值为2.8×102Pa。
) }6 R0 ]7 l, u( c$ U  　　如果是负指数，应以补码表示，例如10-1补码为FFFF。
+ e' Y. c' e# v4 ~  　　再如DL-7型电离计的地址为07，波特率为9600。主机发送格式为070400000002CRC。其中：07表示DL-7地址，02表示发送2个数据，即压强值与指数值。
: Z; X+ L$ ^7 `& X( m  　　DL-7接收信号后发送：070404001C0006CRC。其中：07表示DL-7地址，1C表示压强数值，28的十六进制数，06表示压强指数值，发送压强值为2.8×10-6Pa。
+ L# I9 `2 @. O0 @+ l' b5 }  　　如果是DL-5型电离计，主机发送格式：050400000002CRC，DL-5接收信号后发送：050404001C0003CRC，表示发送：2.8×10-3Pa压强值。
) ~# T# f* h& Q" P. l4 M  2、RS-485接口
1 Y  Z- l* K0 W  　　DL系列真空计RS-485接口采用UT-2211转接器，真空计原有RS-232接口，经过UT-2211转换为RS-485信号，波特率是9600。主设备中的RS-485与UT-2211的连接方法如图2所示。
. H6 j5 n$ q, A2 Z1 b  
4 ^  K  C" i! g4 ]7 J2 y  图2 主设备RS-485与UT-2211的连接
% ?% J/ V7 z3 ~9 ~! u( Z( g  3、真空计主程序框图
  　　配RS-485接口的真空计使用ATMega16单片机，AD变换使用2412芯片，用C语言编程。主程序框图如图3。
  
  图3 主程序框图
( Z' k+ ^; k" A+ ?! K  4、小结
% M& t- |+ E  h/ @' K% c+ s# {  　　计算机与诸多传感器相连时，采用RS-485接口可以将多个传感器并接在同一总线上，每个传感器有一个地址，计算机需要任何数据，应发送命令给该地址，该传感器收到命令后发送数据给计算机。任何传感器如没有接到命令，是不会发送信号的，以保持总线仅传送单一的信号。