一种通信电源监控系统组网方案的设计

3.2 下位机与智能设备之间的通信

下位机与智能设备之间采用RS485主从式通信。RS485采用平衡发送和差分接收的方式来实现通信，具有很强的抗共模干扰能力，传输距离在10Kbps传输速率下可达1.2公里。其具体实现方案如图2所示。

图2　RS485通信的整体实现方案

在采用这种通信方案时应注意以下几点：

(1) 在总线末端应接一个匹配电阻，吸收总线上的反射信号，消除信号传输中的毛刺，保证信号纯度；

(2) 当总线上无信号传输时，处于悬浮状态，易受到干扰。因此应在差分信号的正、反端之间，正端与电源之间，反端与地之间各串接一个10K电阻，这样一来，当总线上无信号传输时，正端电平约为3.3V，负端电平约为1.7V，此时即使有干扰信号，也很难产生串行通信的起始信号“0”；

(3) 由于RS485是一种半双工的通信方式，发送和接收共用一条通道，本系统采用MAX485对其进行扩展，接收、转换功能由和DE控制，因此必须采用处理器的一根口线控制其工作方式。由于单片机复位时，各端

口均为高电平，因此在连接时必须注意将该口线与DE相连，其反向信号与相连，以保证系统复位时，主从机都处于接收状态。

4 通信模块软件设计

4.1 上位机与下位机通信流程

上位机与下位机之间的通信包括上位机主动呼叫、下位机响应呼叫和下位机报警呼叫、上位机响应呼叫两种情况，其软件流程分别如图3、图4所示（只给出了下位机部分的程序流程）。

4.2 下位机与智能设备通信流程

由于RS485是半双工的通信方式，发送和接收均由同一器件和同一通道完成，因此控制信号高低电平的转换十分关键。本系统将单片机的发送中断标志TI和接收中断标志RI作为切换的参考，但此时必须注意应保证控制端 、DE的信号有效脉宽大于发送或接收一帧信号的长度。其具体的软件流程如图5所示。

图5　本地通信程序框图