RS-485接口在真空测量中的应用

北京大学电子学系王逊张云峰

摘要：本文以DL系列真空计为例，介绍RS-485接口在真空计中的使用方法。

关键词：RS-485接口

中图分类号：TB772⁺.2     文献标识码：B

Applications of RS-485 interface in the vacuum measurement

WANGXun，ZHANG Yun-feng

(Department of Electronics,Peking University,Beijing 100871,China)

Abstract: The RS-485 interface in the vacuum gauges , such as DL series ,is introduced in this paper.

1．          引言

近年来，许多单位要求用计算机根据压强、温度等参量对一个系统进行控制。压强、温度等传感器通过RS-485接口将数据传送给计算机。选择RS-485是因为它能允许多个传感器连接到同一总线上，如图1所示：

图1  RS-485接口连接示意图

计算机（或其它主设备）可以在任意指定时刻与其中一个传感器（从设备）通信，每一个传感器都有一个独立地址。计算机若要得到某一传感器的信息，就发送命令到总线，命令中包含所需采集数据传感器的地址，发送后就等待读传感器的应答。从设备收到自己地址的信息后，就通过总线发送数据给计算机。计算机与从设备之间应有通讯协议，协议可以自行设计，也可以参照相关标准制定。

2．          通讯协议

DL系列真空计与主机的通讯协议是参照Modbus通讯协议及用户要求制定的。Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言，传输方式有两种，即ASCII模式和RTU模式。ASCII模式是以ASCII码发送，采用异步通讯传送。

例如：DL-6型电阻真空计的地址为06，波特率为9600，

计算机应发送：06 1]  其中06为地址

DL-6接收信号后发送：25+3〉表示压强值为2.5E3

再如DL-7型电离真空计的地址为07，发送压强值为4.6E-2，波特率为9600，

计算机应发送：07 1]  其中07为地址

DL-7接收信号后发送：46-2〉表示压强值为4.6E-2

RTU模式（远程终端单元）模式通信是以16进制字符通信，1个起始位，8个数据位，1个停止位，有CRC校验。

例如：DL-6型电阻真空计的地址为06，波特率为9600。

主机发送格式：060400000002CRC

其中：06表示DL-6地址，02表示发送2个数据，即压强值与指数值

DL-6接收信号后发送：060404001C0002CRC

其中：06表示DL-6地址，1C表示压强数值，28的十六进制数，02表示压强指数值，发送压强值为2.8E2 Pa。

如果是负指数，应以补码表示，例如10^-1补码为FFFF。

再如DL-7型电离计的地址为07，波特率为9600

主机发送格式为070400000002CRC

其中：07表示DL-7地址，02表示发送2个数据，即压强值与指数值

DL-7接收信号后发送：070404001C0006CRC

其中：07 表示DL-7地址，1C表示压强数值，28的十六进制数，06表示压强指数值，发送压强值为2.8E-6 Pa。

如果是DL-5型电离计，主机发送格式：050400000002CRC，

DL-5接收信号后发送：050404001C0003CRC

表示发送：2.8E-3Pa压强值。

3．          RS-485接口

DL系列真空计RS-485接口采用UT-2211转接器，真空计原有RS-232接口，经过UT-2211转换为RS-485信号，波特率是9600。

主设备中的RS-485与UT-2211的连接方法如图2所示：

图2. 主设备RS-485与UT-2211的连接

4．          真空计主程序框图

配RS-485接口的真空计使用ATMega16单片机，AD变换使用2412芯片，用C语言编程。主程序框图如下：

图3主程序框图

5．          小结

计算机与诸多传感器相连时，采用RS-485接口可以将多个传感器并接在同一总线上，每个传感器有一个地址，计算机需要任何数据，应发送命令给该地址，该传感器收到命令后发送数据给计算机。任何传感器如没有接到命令，是不会发送信号的，以保持总线仅传送单一的信号。