485通訊協(xié)議怎么使用(傳統(tǒng)光電隔離的典型電路實(shí)例)
RS485總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)是工業(yè)中(考勤,監(jiān)控,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))使用非常廣泛的雙向、平衡傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口,支持多點(diǎn)連接,允許創(chuàng)建多達(dá)3兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò);最大傳輸距離1200m,支持1200 m時(shí)為100kb/s的高速度傳輸,抗干擾能力很強(qiáng),布線(xiàn)僅有兩根線(xiàn)很簡(jiǎn)單。RS485通信網(wǎng)絡(luò)接口是1種總線(xiàn)式的結(jié)構(gòu),上位機(jī)(以個(gè)人電腦為例)和下位機(jī)都掛在通信總線(xiàn)上,RS485物理層的通信協(xié)議由RS485標(biāo)準(zhǔn)和PLC的多機(jī)通訊方式。
傳統(tǒng)光電隔離的典型電路
VDD與+5V1(VCC485)是兩組不共地的電源,一般用隔離型的DC-DC來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)光耦隔離來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離傳輸,ISL3152EIBZ與MCU系統(tǒng)不共地,完全隔離則有效的抑制了高共模電壓的產(chǎn)生,大大降低485的損壞率,提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。但也存在電路體積過(guò)大、電路繁瑣、分立器件過(guò)多,傳輸速率受光電器件限制等缺點(diǎn),對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也有一定影響。
第一步,配置好串口發(fā)送、接收端引腳和485控制引腳;因?yàn)镽XD1引腳相對(duì)于STM32芯片來(lái)說(shuō)是接收外來(lái)數(shù)據(jù),所以設(shè)置為輸入;
TXD1引腳相對(duì)于STM32芯片來(lái)說(shuō)是對(duì)外發(fā)送數(shù)據(jù),所以設(shè)置為輸出;
TRE1 引腳是對(duì)外發(fā)送“1”或“0”高低電平命令,所以設(shè)置為輸出;
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*函數(shù)名稱(chēng): UART2Init
*功能描述: 對(duì)串口2參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、485控制端口初始化
*
*輸入?yún)?shù):無(wú)
*返 回 值:無(wú)
*其他說(shuō)明:無(wú)
*當(dāng)前版本:v1.0
*-----------------------------------------------------------------
*
******************************************************************/
void UART2Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);//使能外設(shè)時(shí)鐘
//GPIO結(jié)構(gòu)的成員設(shè)置如下:
/*--------------485控制端初始化------PA1----------*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //50M時(shí)鐘速度
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //485_TX
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復(fù)用推挽輸出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; //485_RX
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空輸入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//串口的結(jié)構(gòu)成員設(shè)置如下:
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
USART_Cmd(USART2, ENABLE);
/*方法一: 清發(fā)送完成標(biāo)志*/
// USART_ClearFlag(USART3, USART_FLAG_TC);
/*方法二:獲取串口1狀態(tài)標(biāo)志位*/
USART_GeTITStatus(USART1, USART_FLAG_TC);
}
第二步:發(fā)送數(shù)據(jù)這里需要注意的是:
/* CPU的小缺陷:串口配置好,如果直接Send,則第1個(gè)字節(jié)發(fā)送不出去
如下兩個(gè)方法語(yǔ)句解決第1個(gè)字節(jié)無(wú)法正確發(fā)送出去的問(wèn)題 */
方法一:USART_ClearFlag(USART3, USART_FLAG_TC); /*清發(fā)送完成標(biāo)志,Transmission Complete flag */
方法二:/*獲取串口1狀態(tài)標(biāo)志位*/
USART_GeTITStatus(USART1, USART_FLAG_TC);
剛上電時(shí)出現(xiàn)亂碼的原因:
while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TXE) == RESET); // USART_FLAG_TXE---檢測(cè)發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空標(biāo)志位
如果USART_FLAG_TC---發(fā)送完成標(biāo)志位
(1) 當(dāng)設(shè)為USART_FLAG_TXE---檢測(cè)發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空標(biāo)志位—為空,但是發(fā)送移位寄存器不為空,數(shù)據(jù)還沒(méi)有完全的發(fā)送出去,又有數(shù)據(jù)就被寫(xiě)進(jìn)來(lái)了,所以就會(huì)容易出現(xiàn)亂碼;
(2) 當(dāng)設(shè)為USART_FLAG_TC—檢測(cè)發(fā)送完成標(biāo)志位—為空,即發(fā)送移位寄存器為空,數(shù)據(jù)才真正的發(fā)送出去,因此此時(shí)又有數(shù)據(jù)被寫(xiě)進(jìn)來(lái)也不會(huì)發(fā)生亂碼
1
STM32的數(shù)據(jù)發(fā)送有兩個(gè)中斷標(biāo)志,一個(gè)是發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空標(biāo)志,一個(gè)是發(fā)送完畢標(biāo)志。兩個(gè)標(biāo)志都可以引起中斷。
要以中斷的方式發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包,流程是這樣的:
1.設(shè)置RS485的方向?yàn)榘l(fā)送,使能發(fā)送寄存器空中斷,使能完畢進(jìn)入串口中斷。
2.串口中斷里讀取串口狀態(tài),并填充一個(gè)數(shù)據(jù)到發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器,硬件自動(dòng)清除發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空標(biāo)志,串口數(shù)據(jù)發(fā)送開(kāi)始。
3.串口發(fā)送完一個(gè)數(shù)據(jù),發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器變空,再進(jìn)入中斷,繼續(xù)填充下一個(gè)數(shù)據(jù),直到最后一個(gè)數(shù)據(jù)填充完,使能串口
發(fā)送完畢中斷。
4.最后一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送完畢,再次進(jìn)入中斷,清除發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空標(biāo)志,清除發(fā)送完畢中斷標(biāo)志,清除這兩個(gè)中斷標(biāo)志
的使能位,設(shè)置RS485的方向?yàn)榻邮铡?/p>
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* 宏定義
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#define RX_485 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
#define TX_485 GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
/*****************************************************************
*函數(shù)名稱(chēng): UART2_TX485_Puts
*功能描述: 發(fā)送字符串?dāng)?shù)據(jù)
*
*輸入?yún)?shù):str:要發(fā)送的字符串
*返回值:無(wú)
*其他說(shuō)明:無(wú)
*當(dāng)前版本:v1.0
*作 者: 梁尹宣
*完成日期:2012年8月3日
*修改日期 版本號(hào) 修改人 修改內(nèi)容
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*
******************************************************************/
void UART2_TX485_Puts(char * str)
{
while(*str)
{
TX_485; //打開(kāi)485發(fā)送DE端口,關(guān)閉接收/RE端口
DelayNmS(1);
USART_SendData(USART2, *str++);
/* Loop unTIl the end of transmission */
while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TXE) == RESET); //檢測(cè)發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空標(biāo)志位
DelayNmS(1);
RX_485; //關(guān)閉發(fā)送DE端口,打開(kāi)接收/RE485端口,
}
}《span style=“font-family:Times New Roman;font-size:14px;”》 《/span》
在485芯片的通信中,尤其要注意對(duì)485控制端DE的軟件編程。為了可靠工作,在485總線(xiàn)狀態(tài)切換時(shí)需要做適當(dāng)延時(shí),再進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。具體的做法是在數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)下, 先將控制端置“1”,延時(shí)1ms左右的時(shí)間,在發(fā)送有效的數(shù)據(jù),一包數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后再延時(shí)1ms后,將控制端置“0”,這樣處理會(huì)使總線(xiàn)在狀態(tài)切換時(shí),有一個(gè)穩(wěn)定的工作過(guò)程。