CN102013600A - 用单片机完成无极性485通信功能 - Google Patents
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Abstract
用单片机完成无极性485通信功能，涉及单片机应用技术和RS-485通信接口。使用单片机和比较器组合或带比较器的单片机模拟完成RS-485功能，通过软件的设计，使模拟RS-485通信引脚无极性。本发明设计的芯片将完全模拟RS-485芯片，将消除RS-485芯片接线错误问题。适用于低速RS-485通信场合。
Description
所属技术领域
本发明属于单片机应用技术，涉及RS-485串行总线接口通信技术。
背景技术
RS-485是一种通用串口通信总线，RS-485总线通信模式由于具有结构简单、价格低廉、通信距离和数据传输速率适当等特点，被广泛应用于仪器仪表、智能化传感器集散控制、楼宇控制、监控报警等领域。但RS-485芯片通信引脚有AB极性之分，通信模式要求必须A-A、B-B连接，否则系统将无法正常工作，这在实际使用中带给现场施工诸多麻烦。
RS-485其实是一个被强化了接口功能的比较器和线路驱动器的组合，而单片机、特别是带比较器的单片机，具有RS-485的全部硬件基础，将此类单片机的硬件设备通过软件调整，完全可以模拟出RS-485功能。
发明内容
本发明的目的：使用单片机模拟完成RS-485功能，并使通信引脚无极性。
本发明所提供的技术方案是：使用单片机和比较器组合或带比较器的单片机模拟完成。用单片机的两个具有推挽输出和高阻状态的引脚，模拟RS-485的通信引脚，将外加比较器或内部比较器的输入引脚与之并联，外部比较器的输出连接到单片机的另一输入引脚，再用单片机的另外四个引脚分别模拟RS-485的数据I/O引脚和收发控制引脚。
软件设计上，单片机模拟的RS-485在接收状态时，设置通信引脚为高阻态，检测比较器的输出，当比较器输出为0，且持续时间超过一定时间时，则令模拟RS-485的数据输出引脚为1，而后当检测到比较器的输出变化时，一律取反输出到模拟RS-485的数据输出引脚。如果此时，模拟RS-485进入发射状态，设置通信引脚为推挽输出状态，检测到模拟RS-485的数据输入为1，则令与比较器反向输入并联的引脚为1，与比较器正向输入并联的引脚为0；检测到模拟RS-485的数据输入为0，则令与比较器反向输入并联的引脚为0，与比较器正向输入并联的引脚为1。
如果模拟RS-485在接收状态时，检测到比较器输出为1，且持续时间超过一定时间时，则令模拟RS-485的数据输出引脚为1，而后当检测到比较器的输出变化时，一律直接输出到模拟RS-485的数据输出引脚。如果此时，模拟RS-485进入发射状态，设置通信引脚为推挽输出状态，检测到模拟RS-485的数据输入为1，则令与比较器反向输入并联的引脚为0，与比较器正向输入并联的引脚为1；检测到模拟RS-485的数据输入为0，则令与比较器反向输入并联的引脚为1，与比较器正向输入并联的引脚为0。
本发明的有益效果；当前RS-485芯片接线需要区分AB，给实际大规模组装生产带来诸多不便，也增加了不少人为现场施工事故。本发明将消除RS-485芯片接线错误问题，使RS-485通信设备安装更简单、可靠，大规模生产使用更方便。
具体实施方式
选择PHILIPS的P89LPC900系列之P89LPC901单片机做原料，设计无极性RS-485芯片。这是一款S08封装的八个引脚单片机，5个引脚功能可以自定义，内部自带比较器，引脚推挽状态输出20ma以上，非常符合模拟RS-485的需要。选定P89LPC901单片机的P0.4、P0.5做RS-485的通信引脚(其中P0.4连接内部比较器的正向输入，设定P0.5连接内部比较器的反向输入)，P3.1做数据输出，P3.0做接收使能，P1.5做发射使能，P1.2做数据输入。
软件设计，首先初始化：P0.5、P0.4、P3.0、P1.5、P1.2设置成接收高阻态，P3.1设置成开漏输出且为1，设置P0.5连接内部比较器的反向输入。而后，检测收发使能端P3.0和P1.5，当P3.0＝0，P1.5＝0时，模拟RS-485在接收状态，检测比较器的输出，当比较器输出为0，且持续时间超过1秒时，则令数据输出引脚P3.1为1，而后当检测到比较器的输出变化时，一律取反输出到数据输出引脚P3.1。如果此时，检测到发射使能P1.5＝1，则进入发射状态，设置通信引脚P0.4、P0.5为推挽输出状态，检测到数据输入P1.2＝1，则令与比较器反向输入连接的引脚P0.5＝1，与比较器正向输入连接的引脚P0.4＝0；检测到数据输入P1.2＝0，则令与比较器反向输入连接的引脚P0.5＝0，与比较器正向输入连接的引脚P0.4＝1。
当P3.0＝0，P1.5＝0，模拟RS-485在接收状态，检测到比较器输出为1，且持续时间超过1秒时，则令数据输出引脚P3.1为1，而后检测到比较器的输出变化时，一律直接输出到数据输出引脚P3.1。如果此时，检测到发射使能P1.5＝1，则进入发射状态，设置通信引脚P0.4、P0.5为推挽输出状态，检测到数据输入P1.2＝1，则令与比较器反向输入连接的引脚P0.5＝0，与比较器正向输入连接的引脚P0.4＝1；检测到数据输入P1.2＝0，则令与比较器反向输入连接的引脚P0.5＝1，与比较器正向输入连接的引脚P0.4＝0。
通过印刷线路板可以调整P89LPC901的引脚与RS-485引脚完全兼容。
以上所述是本发明的优选实施方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.用单片机完成无极性485通信功能，其特征是：两条通信输出引脚没有极性之分。
2.权项1所述的用单片机完成无极性485通信功能，其进一步特征是：使用单片机和比较器组合或带比较器的单片机模拟完成。
3.根据权项1-2所述的用单片机完成无极性485通信功能，其进一步特征是：用单片机的两个具有推挽输出和高阻状态的引脚，模拟RS-485的通信引脚，将外加比较器或内部比较器的输入引脚与之并联，外部比较器的输出连接到单片机的另一输入引脚，再用单片机的另外四个引脚分别模拟RS-485的数据I/0引脚和收发控制引脚。
4.根据权项1-3所述的用单片机完成无极性485通信功能，其进一步特征是：软件设计上，单片机模拟的RS-485在接收状态时，设置通信引脚为高阻态，检测比较器的输出，当比较器输出为0，且持续时间超过一定时间时，则令模拟RS-485的数据输出引脚为1，而后当检测到比较器的输出变化时，一律取反输出到模拟RS-485的数据输出引脚。
5.根据权项1-4所述的用单片机完成无极性485通信功能，其进一步特征是：软件设计上，单片机模拟的RS-485在接收状态时，检测到比较器输出为0，且持续时间超过一定时间，如果此时，模拟RS-485进入发射状态，设置通信引脚为推挽输出状态，检测到模拟RS-485的数据输入为1，则令与比较器反向输入并联的引脚为1，与比较器正向输入并联的引脚为0，检测到模拟RS-485的数据输入为0，则令与比较器反向输入并联的引脚为0，与比较器正向输入并联的引脚为1。
6.根据权项1-3所述的用单片机完成无极性485通信功能，其进一步特征是：软件设计上，如果模拟RS-485在接收状态时，检测到比较器输出为1，且持续时间超过一定时间时，则令模拟RS-485的数据输出引脚为1，而后当检测到比较器的输出变化时，一律直接输出到模拟RS-485的数据输出引脚。
7.根据权项1-3和权项6所述的用单片机完成无极性485通信功能，其进一步特征是：软件设计上，单片机模拟的RS-485在接收状态时，检测到比较器输出为1，且持续时间超过一定时间，如果此时，模拟RS-485进入发射状态，设置通信引脚为推挽输出状态，检测到模拟RS-485的数据输入为1，则令与比较器反向输入并联的引脚为0，与比较器正向输入并联的引脚为1，检测到模拟RS-485的数据输入为0，则令与比较器反向输入并联的引脚为1，与比较器正向输入并联的引脚为0。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104090511A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-08 | 上海贝岭股份有限公司 | 实现无极性485通信的电路及方法 |
| CN104699651A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-06-10 | 华立仪表集团股份有限公司 | 一种表用rs485收发数据的方法 |
| CN106991066A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-07-28 | 北京博纳电气股份有限公司 | 智能电能表及其rs‑485通信ab极性自适应通讯方法 |
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2009
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