基于Modbus-RTU协议的交流电压峰值表设计

2．2 A／D转换电路
A／D转换电路采用MAX1270芯片，MAX1270是8通道、多量程双极性输入、串行输出、逐次逼近型12位A／D转换器，最高采样率为110 kS／s。在单+5 V电源供电下，可通过编程实现±5 V，±1O V，5 V，10 V量程。其中，双极性输入十分适合作为交流电压测量。
MAX1270转换电路如图2所示，由MSP430F449的I／O口线控制MAX1270的串行接口。由于MAX1270在5 V电压供电下，输出4．5 V以上高电平，而MSP430F449的I／O口电平为3．3 V，因此必须附加一个接口芯片，以实现5～3．3 V的电平转换，这里采用MAX3001双向电平转换芯片。A／D转换电路如图3所示。

2．3 RS 485接口电路
该设计采用RS 485总线，可通过电缆或光纤将信号有效地远传上千米，配合Modbus-RTU协议，可方便地与符合Modbus-RTU协议的控制设备连接。设计中采用MAX3485芯片作为RS 485接口芯片，电路如图4所示。

3 软件设计
设计中，主要的软件模块包括A／D转换，Modbus-RTU协议和串口编程。对于串口编程不再赘述，主要对MAX1270和Modbus-RTU协议进行说明。
3．1 MAX1270编程
MAX1270的控制字格式如表1所示，最高START为起始位，保持为“1”；SEL2～SEL0为输入通道选择位；RNG，BIP分别为量程和极性选择位；PD1和PD0为掉电和时钟模式选择位。各位的具体意义请参考MAX1270数据手册。该设计中，MAX1270设置为：量程10 V，双极性输入(即实现土5 V测量)、外部时钟25 CLK／s正常操作模式，使用通道CH0作为输入通道，控制字的格式为10000101。