rs485通信和modbus協(xié)議

1、在工業(yè)控制、電力通訊、智能儀表等領(lǐng)域，通常情況下是采用串口通信的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。最初采用的方式是RS232接口，由于工業(yè)現(xiàn)場比較復(fù)雜，各種電氣設(shè)備會(huì)在環(huán)境中產(chǎn)生比較多的電磁干擾，會(huì)導(dǎo)致信號傳輸錯(cuò)誤。除此之外，RS232接口只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)通信，不具備聯(lián)網(wǎng)功能，最大傳輸距離也只能達(dá)到幾十米，不能滿足遠(yuǎn)距離通信要求。而RS485則解決了這些問題，數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式，可以有效的解決共模干擾問題，最大距離可以到1200米，并且允許多個(gè)收發(fā)

2、設(shè)備接到同一條總線上。隨著工業(yè)應(yīng)用通信越來越多，1979年施耐德電氣制定了一個(gè)用于工業(yè)現(xiàn)場的總線協(xié)議Modbus協(xié)議，現(xiàn)在工業(yè)中使用RS485通信場合很多都采用Modbus協(xié)議，本節(jié)課我們要講解一下RS485通信和Modbus協(xié)議。單單使用一塊KST51開發(fā)板是不能夠進(jìn)行RS485實(shí)驗(yàn)的，應(yīng)很多同學(xué)的要求，把這節(jié)課作為擴(kuò)展課程講一下，如果要做本課相關(guān)實(shí)驗(yàn)，需要自行購買USB轉(zhuǎn)485通信模塊。18.1RS485RS485通信通信實(shí)際上在R

3、S485之前RS232就已經(jīng)誕生，但是RS232有幾處不足的地方：1、接口的信號電平值較高，達(dá)到十幾V，容易損壞接口電路的芯片，而且和TTL電平不兼容，因此和單片機(jī)電路接起來的話必須加轉(zhuǎn)換電路。2、傳輸速率有局限，不可以過高，一般到幾十Kbs就到極限了。3、接口使用信號線和GND與其他設(shè)備形成共地模式的通信，這種共地模式傳輸容易產(chǎn)生干擾，并且抗干擾性能也比較弱。4、傳輸距離有限，最多只能通信幾十米。5、通信的時(shí)候只能兩點(diǎn)之間進(jìn)行通信，不

4、能夠?qū)崿F(xiàn)多機(jī)聯(lián)網(wǎng)通信。針對RS232接口的不足，就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn)，RS485就是其中之一，他具備以下的特點(diǎn)：1、我們在講AD的時(shí)候，講過差分信號輸入的概念，同時(shí)也介紹了差分輸入的好處，最大的優(yōu)勢是可以抑制共模干擾。尤其工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境比較復(fù)雜，干擾比較多，所以通信如果采用的是差分方式，就可以有效的抑制共模干擾。而RS485就是一種差分通信方式，它的通信線路是兩根，通常用A和B或者D和D來表示。邏輯“1”以兩線之間的電壓差為(0

5、.2~6)V表示，邏輯“0”以兩線間的電壓差為(0.2~6)V來表示，是一種典型的差分通信。2、RS485通信速度快，最大傳輸速度可以達(dá)到10Mbs以上。實(shí)驗(yàn)練習(xí)，但是同學(xué)們學(xué)習(xí)的腳步不應(yīng)該停留在這個(gè)實(shí)驗(yàn)板上。如果想進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)，就可以通過單片機(jī)開發(fā)板的擴(kuò)展接口進(jìn)行擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。大家可以看到藍(lán)綠色的單片機(jī)座周圍有32個(gè)插針，這32個(gè)插針就是把單片機(jī)的32個(gè)IO引腳全部都引出來了。在原理圖上體現(xiàn)出來的就是我們的J4、J5、J6、J7這4個(gè)器

6、件，如圖182所示。圖182單片機(jī)擴(kuò)展接口這32個(gè)IO口不是所有的IO口都可以用來對外擴(kuò)展，其中既作為數(shù)據(jù)輸出，又可以作為數(shù)據(jù)輸入的引腳是不可以用的，比如P3.2、P3.4、P3.6引腳，這三個(gè)引腳是不可用的。比如P3.2這個(gè)引腳，如果我們用來擴(kuò)展，發(fā)送的信號如果和DS18B20的時(shí)序吻合，會(huì)導(dǎo)致DS18B20拉低引腳，影響通信。除這3個(gè)IO口以外的其他29個(gè)IO口，都可以使用杜邦線接上插針，擴(kuò)展出來使用。當(dāng)然了，如果把當(dāng)前的IO口應(yīng)用

7、于擴(kuò)展功能了，板子上的相應(yīng)的功能就實(shí)現(xiàn)不了了，也就是說需要擴(kuò)展功能和板載功能二選一。在進(jìn)行RS485實(shí)驗(yàn)中，我們通信用的引腳必須是P3.0和P3.1，此外還有一個(gè)方向控制引腳，我們使用杜邦線將其連接到P1.7上去。RS485的另外一端，大家可以使用一個(gè)USB轉(zhuǎn)485模塊，用雙絞線把開發(fā)板和模塊上的A和B分別對應(yīng)連起來，USB那頭插入電腦，然后就可以進(jìn)行通信了。學(xué)習(xí)了第13章的實(shí)用串口通信的方法和程序后，做這種串口通信的方法就很簡單了，基