MAX1487/485芯片DE控制端的设计方案解析

1 问题的提出

在分布系统的设计中，RS-485半双工异步通信总线是被各个厂家广泛采用的数据通信总线。在售饭管理系统的设计中也不例外，它往往应用在主控机房与各个食堂的分机之间。系统拓扑结构如图1所示。

由于实际工程中，分机数量较多，分布较远，所处的环境较恶劣，现场的各种干扰也较大，所以，往往通信的可靠性及质量不高，再加上软硬件设计得不完善，使得实际工程应用中485总线的通信质量总是不尽人意。

在使用RS-485总线时，如果简单地按常规方式设计电路，在实际应用中可能会出现以下两个问题：一是数据传输的可靠性问题;二是在多机通信方式下，一个节点发生故障往往会导致整个系统的通信陷入瘫痪，而且故障点的定位也非常不容易，给系统维护带来困难。

针对上述问题，我们对485总线的软件和硬件分别采取了一些必要的改进措施。

2 硬件电路的设计现以8031单片机、单片机监控芯片MAX691A，外接485总线通讯芯片MAX1487为例。电路原理图如图2所示。在电路设计中注意了上述两个问题。

2.1 MAX1487 485芯片DE控制端的设计由于在售饭系统中，主控机房与各个食堂相隔较远，而分机系统上电复位又常常不是在同一个时刻完成。8031在复位期间，I/O口输出高电平，此时该分机的MAX1487的DE端电位为“1”，那么它将会处于发送状态，也就是占用了通信总线，这样，就影响其它分机与主机进行通信。因此，在电路设计时，应保证系统上电复位时不占用总线。图2电路的接法可以有效地解决复位期间分机“拉死”总线的问题。

另外，当某个分机出现异常情况(如死机)时，若此时MAX1487的DE端电位恰好为“1”，则该分机将一直占用通信总线，造成整个系统通信的崩溃。因此，在电路中应考虑监控MAX1487的DE端的电平，如该端持续为“1”时，应使分机复位以解除异常情况。图2电路可有效地解决这种情况。此外，该电路还能咻 下不工作的窗口机(分机)能自行脱离通讯网络。

2.2 485总线输出电路部分的设计输出电路的设计要充分考虑到线路上的各种干扰及线路特性阻抗的匹配。由于工程环境比较复杂，现场常有各种形式的干扰源，所以，485总线的传输端一定要加有保护措施。在电路设计中采用稳压管Z1、Z2组成的吸收回路，也可以选用能够抗浪涌的TVS瞬态杂波抑制器件，或者直接选用能抗雷击的485芯片(如MAX1487E等)，以消除线路浪涌干扰。