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1RS-485總線的特點(diǎn)和性能分析
RS-485總線是智能燈光控制系統(tǒng)中不可或缺的組成要素,究其原因主要由于其具備以下特點(diǎn):第一,具有較強(qiáng)的抗感擾能力和靈敏度,主要用于長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸。第二,具有持續(xù)工作的功能,可靠性高。第三,連接線點(diǎn)簡(jiǎn)單方便,易于組網(wǎng),節(jié)省大量的信號(hào)線,大大降低了控制線路成本。鑒于RS-485總線的優(yōu)點(diǎn),其被廣泛得應(yīng)用在街燈控制系統(tǒng)中,并實(shí)現(xiàn)了較高的使用價(jià)值。控制系統(tǒng)不僅能對(duì)燈的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié),而且可以進(jìn)行定時(shí)開關(guān),另外,還能對(duì)路燈的完好度進(jìn)行監(jiān)控,保證維修的及時(shí)性。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性,還要簽訂合理的通信協(xié)議,增大通信距離,提高傳輸速度。設(shè)計(jì)的RS-485總線促使燈控系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的作業(yè)模式,達(dá)到節(jié)能降損的目的,極大地提高了工作效率,同時(shí)促進(jìn)了路燈照亮系統(tǒng)逐漸向節(jié)能高效、使用便捷的道路發(fā)展。
2RS-485總線在智能燈光控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.1在總控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用智能化燈控系統(tǒng)主要由視頻顯示界面和控制器組成,需要InterC51單片機(jī)與RS-485總線配合使用,采用串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的信息數(shù)據(jù)交換與傳輸,最后通過人為操作控制軟件實(shí)現(xiàn)燈源的控制和調(diào)節(jié)作用。在總燈光控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,主要通過使用MCS-51單片機(jī)和街道智能燈光控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中RS-485總線的應(yīng)用研究文/劉麗星隨著我國(guó)現(xiàn)代化社會(huì)建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展,電子技術(shù)日趨成熟,在各個(gè)行業(yè)中發(fā)揮著不可估量的作用。近年來,政府部門對(duì)公共設(shè)施的投入力度逐漸加大,智能路燈的廣泛應(yīng)用不僅提高為人們的出行提供了方便,而且為我國(guó)節(jié)省了大量的電能,同時(shí)還提高了對(duì)路燈供電系統(tǒng)的管理效率,在很大程度上提升了集成控制技術(shù)的應(yīng)用水平。摘要PC軟件實(shí)現(xiàn)控制;RS-485總線為系統(tǒng)提供技術(shù)支撐,同時(shí)還能夠提高系統(tǒng)的通用性,增加系統(tǒng)的反應(yīng)速度;使用93C46串行芯片不僅能夠降低耗能、拓寬電壓,而且還可以自動(dòng)清理存儲(chǔ)器,延長(zhǎng)數(shù)據(jù)庫的有效使用期限。此外,要想實(shí)現(xiàn)所有燈具與控制系統(tǒng)的通信鏈接,需要使用RS-485現(xiàn)場(chǎng)總線完成物理鏈路的連接。
2.2在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用由于MAX1487通信芯片本身的接收器帶有強(qiáng)大的檢測(cè)功能,可用作基于RS一485總線的智能燈光控制系統(tǒng)中的硬件組成部分,用于抗干擾部件。它不僅能夠接收到遠(yuǎn)距離以外的信號(hào),而且可以在控制系統(tǒng)內(nèi)部形成差分平衡系統(tǒng)。MAX1487低耗能、高效率、且接口芯片控制方便的優(yōu)點(diǎn)突出,為控制工作節(jié)省了工作量和工時(shí),受到業(yè)界人士的一致肯定。為了確保RS一485總線在通信傳輸過程中的準(zhǔn)確性,可以采用單片機(jī)控制通信過程中產(chǎn)生的MAX1487數(shù)據(jù)流。此外,使用電壓為正5v的電源對(duì)MAX1487芯片進(jìn)行供電支持,當(dāng)半雙工通信時(shí),傳輸線可承載收發(fā)器多達(dá)于一百二十個(gè)以上,當(dāng)輸送電流為500毫安時(shí),傳輸速度可以達(dá)到2.5MbPs以上,極大地提高了硬件性能。圖1為MAX1487管腳的構(gòu)成圖,其中RO表示接收器輸出端;RE表示使能端;DE表示驅(qū)動(dòng)器的使能端。
2.3在觸屏設(shè)計(jì)中的應(yīng)用顯示屏是控制效果的直接反應(yīng)層,為了取得更好的監(jiān)控畫面和調(diào)控效果,街道智能燈光控制系統(tǒng)可以采用液晶觸摸屏作為人機(jī)界面。例如,AD7843觸摸屏就具有良好的成像效果,它采用的觸屏控制器是四線式,通常應(yīng)用于電阻式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。而RS一485總線控制系統(tǒng)正是四線式電阻觸摸屏,可以轉(zhuǎn)化為線性電阻,即在當(dāng)有垂直方向或者水平方向的按鍵時(shí),就可以利用AD7843控制系統(tǒng),通過測(cè)量出屏幕對(duì)應(yīng)位置的壓力值,計(jì)算智能燈在屏幕上的坐標(biāo)值,從而確定燈光的具體位置。RS一485總線應(yīng)用于智能燈控制系統(tǒng)后,不僅提高了照明控制系統(tǒng)的有效性,延長(zhǎng)了路燈的使用時(shí)間,而且有助于提升我國(guó)的夜景照明設(shè)計(jì)水平,此外,提供了良好的人機(jī)操作經(jīng)驗(yàn),為其他行業(yè)的智能控制體系的建立提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。
2.4在通信協(xié)議設(shè)計(jì)中的應(yīng)用通信協(xié)議設(shè)計(jì)涉及到系統(tǒng)的校驗(yàn)方法、信息幀格式以及建立鏈路的方式等方面的內(nèi)容,關(guān)系到智能燈控制系統(tǒng)的整體性能,因此,需要要設(shè)計(jì)仔協(xié)議時(shí),加大細(xì)節(jié)研究工作,確保各個(gè)環(huán)節(jié)的有機(jī)組成。經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)MCS-51處理器具有良好的識(shí)別功能,可以利用這一發(fā)現(xiàn),設(shè)計(jì)專門的SM2定位識(shí)別器,用作系統(tǒng)中的地址識(shí)別工具,從而使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多機(jī)同時(shí)通訊。由于通信電路上的PC機(jī)只有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)RS一232通信接口,限制了RS一485總線的通信功能,因此可以通過轉(zhuǎn)換接口來拓寬通信途徑。RS一2324/85轉(zhuǎn)換接口具有與RS一485總線匹配的接口,可作為RS一232的代替部件,從而實(shí)現(xiàn)RS一485總線通信系統(tǒng)。可以將MAX1487結(jié)構(gòu)中的RE和DE連接到同一個(gè)控制信號(hào)上,盡可能地減少甚至是消除信號(hào)收發(fā)時(shí)間的誤差。為了提高傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,必須數(shù)據(jù)的校驗(yàn)程序進(jìn)行改進(jìn)和提升。由于智能燈光控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)幀是由起始字節(jié)、地址字節(jié)、校驗(yàn)字節(jié)、停止字節(jié)以及命令字節(jié)組成,且前八位均為起始字節(jié),所以為了使數(shù)據(jù)的更加全面,可以將所有字節(jié)、發(fā)送地址、傳輸?shù)男畔?數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)校驗(yàn)和字節(jié)等壓縮成一個(gè)數(shù)據(jù)包的形式,然后一次性接收。特別要注意的是,在發(fā)送時(shí),要先通過主機(jī)將從機(jī)地址發(fā)送后,然后在從機(jī)的接收程序中上傳壓縮數(shù)據(jù)包。通過這種方式,判斷校驗(yàn)接受的程序的正確性,若信號(hào)準(zhǔn)確接收,隨即發(fā)送信號(hào)進(jìn)行確認(rèn),若接收信號(hào)不正確,則說明信號(hào)發(fā)送失敗。
3結(jié)束語
通過文中分別對(duì)RS一485總線在總控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、觸屏設(shè)計(jì)和通信協(xié)議設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析,證明了其具有較強(qiáng)的實(shí)用性,值得在控制系統(tǒng)中的大力推廣。
作者:劉麗星單位:天津市河西區(qū)公園管理所