教你轻松替代RS 232：RS 485实现串口通信

1、教你轻松替代rs 232：rs 485实现串口通信 (advanced risc machines)是对一类微处理器的通称。arm是微处理器行业的一家知名企业，它设计了大量高性能、便宜、耗能低的risc处理器、相关技术及软件。arm微处理器是一种高性能、低功耗的32位微处理器，该处理器广泛应用于系统中。arm 9代表了arm公司主流的处理器，已经在手持电话、数码相机、个人数字助理以及因特网设备等方面有了广泛的应用。在此，以st公司生产的arm 9系列中典型的str912fw44x6芯片作为硬件开发平台的，完成了基于arm的太阳能发电系统中数据采集与传输系统的硬件设计，并提出了一种利用rs 48

2、5串口代替rs 232串121来举行通信的新办法。 l 硬件总体设计框架硬件总体设计框架1所示。图1 硬件总体设计框架2 硬件介绍现以str912fw44x6芯片作为硬件开发平台的mcu，str912fw44x6外扩张了点阵显示屏、输入按键、uart接口、irda、can、etm接口、音频/话筒放大器和以太网接口。其中，本文用法的有uart接口和以太网接口。uart接口分为一个rs 232串口和两个rs 485串口。rs 232串口用来与gsm模块的rs 232串口相连，以实现gprs的无线传输;两个rs 485串口，一个用来作modbus通信接口，另一个用来接电度表计，以采集统计并显示太阳能

3、发电系统的发电量。以太网通过网线衔接到网络，以实现数据的无线传输。3 硬件设计和功能实现3.1 rs 232串口的电路设计和功能实现rs 232是一种串行数据接口标准，是目前最常用的串行接口标准，用于计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据传输。rs 232串行接口适用于设备之间通信距离不大于15 m，传输速率最大为20 kb/s.rs 232串口是通过st公司生产的st3232ear来实现的。st3232ear是一种把电脑的串行口rs 232信号电平(-lo v，+10 v)转换为所用到的ttl信号电平(o v，+3.3 v)的芯片。它的内部结构由三部分组成：第一部分是电荷泵电路，由16脚

4、和4只构成。其功能是产生+12 v和-12 v两个电源，为rs 232串口提供电平的需要。其次部分是数据转换通道，由714脚构成2个数据通道。其中，13脚(rlin)、12脚(r1out)、11脚(tlin)、14脚(t1out)为第一数据通道;8脚(r2in)、9脚(r2out)、10脚(t2in)、7脚(t2out)为其次数据通道。ttl/数据从tlin，t2in输入转换成rs 232数据，从t1out，t20ut送到电脑dp9插头;dp9插头的rs 232数据从rlin，r2in输入转换成ttl/cmos数据后，从r1out，r2out输出。第三部分是供电，由15脚gnd、16脚vcc(

5、+5 v)构成。通过将mcu中gpio的rxd和txd分离与st3232的12脚(r1out)和11脚(t1in)相连，使14脚(t10ut)和13脚(r1in)输出rs 232电平，然后衔接gsm模块rs 232串口和mcu板上的rs 232串口，可以通过向rs 232接口写at命令来达到控制gsm模块功能的目的，以通过gprs实现数据的传输。3.2 rs 485串口的电路设计和功能实现rs 485是用来采集太阳能发电系统数据的，这里之所以采纳rs 485而不采纳rs 232，是由于rs 485比rs 232具有无数优势。rs 232实行不平衡传输方式，即单端通信，其收发端的数据信号都是相对

6、于地信号的。所以它的共模抑制能力差，再加上双绞线的分布电容，其传输距离最大约为15 m，最高速率为20 kb/s，且其只能支持点对点通信。而rs 485采纳平衡发送和差分接受方式实现通信，因为传输线通常用法双绞线，有时差分传输，所以有极强的抗共模干扰能力，总线的敏捷度很高，可以检测到低至200 mv的，故其传输信号在千米以上是可以复原的。rs 485的最大通信距离约为1 219 m，最大传输速率为10 mb/s，它采纳双半工工作方式，可支持多点数据通信，其总线普通最大支持32个节点。rs 485接口芯片采纳的是adm3485.adm3485采纳单一电源+3.3 v工作，半双工通信方式，可完成将

7、ttl电平转换为rs 485电平的功能。adm34185芯片的结构和引脚都十分容易，内部含有一个驱动器和一个接收器，ro和di端分离为接收器的输出端和驱动器的输入端，与单片机衔接时只需分离与单片机的rxd和txd相连即可。re和de端分离为接收和发送的使能端，当re为规律0时，器件处于接收状态;当de为规律1时，器件处于发送状态，由于adm3485工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可。a端和b端分离为接收和发送的差分信号端，当a引脚的电平高于b时，代表发送的数据为1;当a的电平低于b端时。代表发送的数据为o.在与单片机衔接时接线十分容易，只需要一个信号控制adm348

8、5的接收和发送即可。同时将a和b端之间加匹配，普通可选100的电阻。该设计有两个rs 485，其中一个用来作modbus通信接口，另一个用来接电度表，以采集统计并显示太阳能发电系统的发电量。3.3 以太网的电路设计和功能实现以太网网口采纳的是0880-1x1t-01，以太网物理层接口芯片采纳的是st公司的steloop迅速以太网物理层芯片。stel00p以太网接口芯片提供了一组媒体自立接口(mii)。媒体自立指的是在不对mac硬件重新设计或替换的状况下，任何类型的phy设备都可以正常工作。mii接口是迅速以太网mac层与phy层之间的标准接口，是ieee 802.3定义的以太网行业的标准。它包括一个数据接口，以及一个mac和phy之间的管理接口。数据接口包括分离用于发送器和接收器的两条自立信道。每条信道都有自己的数据、时钟和控制信号。mii数据接口总共需要16个信号。管理接口是个双信号接口：一个是时钟信号，另一个是数据信号。通过管理接口，上层监视和控制phy.基于以太网的tcp/ip通信