RS-485接口在真空測量中的應(yīng)用
本文以DL系列真空計為例，介紹RS-485接口在真空計中的使用方法。
近年來，許多用戶要求用計算機(jī)根據(jù)壓強(qiáng)、溫度等參量對一個系統(tǒng)進(jìn)行控制。壓強(qiáng)、溫度等傳感器通過RS-485接口將數(shù)據(jù)傳送給計算機(jī)。選擇RS-485是因為它能允許多個傳感器連接到同一總線上，如圖1所示。
圖1 RS-485接口連接示意圖
計算機(jī)(或其它主設(shè)備)可以在任意指定時刻與其中一個傳感器(從設(shè)備)通信，每一個傳感器都有一個獨(dú)立地址。計算機(jī)若要得到某一傳感器的信息，就發(fā)送命令到總線，命令中包含所需采集數(shù)據(jù)傳感器的地址，發(fā)送后就等待讀傳感器的應(yīng)答。從設(shè)備收到自己地址的信息后，就通過總線發(fā)送數(shù)據(jù)給計算機(jī)。計算機(jī)與從設(shè)備之間應(yīng)有通訊協(xié)議，協(xié)議可以自行設(shè)計，也可以參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定。
1、通訊協(xié)議
DL系列真空計與主機(jī)的通訊協(xié)議是參照Modbus通訊協(xié)議及用戶要求制定的。Modbus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言，傳輸方式有兩種，即ASCII模式和RTU模式。ASCII模式是以ASCII碼發(fā)送，采用異步通訊傳送。
例如：DL-6型電阻真空計的地址為06，波特率為9600，計算機(jī)應(yīng)發(fā)送：061]，其中06為地址，DL-6接收信號后發(fā)送：25+3〉，表示壓強(qiáng)值為2.5×103Pa。
再如DL-7型電離真空計的地址為07，發(fā)送壓強(qiáng)值為4.6×10-2Pa，波特率為9600，計算機(jī)應(yīng)發(fā)送：071]，其中07為地址，DL-7接收信號后發(fā)送：46-2〉，表示壓強(qiáng)值為4.6×10-2Pa。RTU模式(遠(yuǎn)程終端單元)通信是以16進(jìn)制字符通信，1個起始位，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位，有CRC校驗。
例如：DL-6型電阻真空計的地址為06，波特率為9600。主機(jī)發(fā)送格式：060400000002CRC。其中：06表示DL-6地址，02表示發(fā)送2個數(shù)據(jù)，即壓強(qiáng)值與指數(shù)值。
DL-6接收信號后發(fā)送：060404001C0002CRC。其中：06表示DL-6地址，1C表示壓強(qiáng)數(shù)值，28的十六進(jìn)制數(shù)，02表示壓強(qiáng)指數(shù)值，發(fā)送壓強(qiáng)值為2.8×102Pa。
如果是負(fù)指數(shù)，應(yīng)以補(bǔ)碼表示，例如10-1補(bǔ)碼為FFFF。
再如DL-7型電離計的地址為07，波特率為9600。主機(jī)發(fā)送格式為070400000002CRC。其中：07表示DL-7地址，02表示發(fā)送2個數(shù)據(jù)，即壓強(qiáng)值與指數(shù)值。
DL-7接收信號后發(fā)送：070404001C0006CRC。其中：07表示DL-7地址，1C表示壓強(qiáng)數(shù)值，28的十六進(jìn)制數(shù)，06表示壓強(qiáng)指數(shù)值，發(fā)送壓強(qiáng)值為2.8×10-6Pa。
如果是DL-5型電離計，主機(jī)發(fā)送格式：050400000002CRC，DL-5接收信號后發(fā)送：050404001C0003CRC，表示發(fā)送：2.8×10-3Pa壓強(qiáng)值。
2、RS-485接口
DL系列真空計RS-485接口采用UT-2211轉(zhuǎn)接器，真空計原有RS-232接口，經(jīng)過UT-2211轉(zhuǎn)換為RS-485信號，波特率是9600。主設(shè)備中的RS-485與UT-2211的連接方法如圖2所示。
圖2 主設(shè)備RS-485與UT-2211的連接
3、真空計主程序框圖
配RS-485接口的真空計使用ATMega16單片機(jī)，AD變換使用2412芯片，用C語言編程。主程序框圖如圖3。
圖3 主程序框圖
4、小結(jié)
計算機(jī)與諸多傳感器相連時，采用RS-485接口可以將多個傳感器并接在同一總線上，每個傳感器有一個地址，計算機(jī)需要任何數(shù)據(jù)，應(yīng)發(fā)送命令給該地址，該傳感器收到命令后發(fā)送數(shù)據(jù)給計算機(jī)。任何傳感器如沒有接到命令，是不會發(fā)送信號的，以保持總線僅傳送單一的信號。
