您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
基于ZigBee的RS485硬件设计.doc 31页
本文档一共被下载：
次 ,您可全文免费在线阅读后下载本文档。
下载提示
1.本站不保证该用户上传的文档完整性，不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
2.该文档所得收入(下载+内容+预览三)归上传者、原创者。
3.登录后可充值，立即自动返金币，充值渠道很便利
你可能关注的文档：
··········
··········
当今时代，是一个信息化时代，信息的沟通能力是信息技术发达与否的首要体现。人工智能仪表读取、无线楼宇监控、工业控制及监测……等等，这些现代化技术均需要信息沟通智能化的技术支持。当中，传感技术是信息沟通的最基本的技术。
本设计完成了利用单片机CC2530实现Zigbee接口与RS485接口的通讯转换，为RS485接口与Zigbee无线通讯的协议转换提供硬件电路支持，并且其通讯过程采用光耦隔离式通信，以便因某一部分电路发生故障的时候能够保护通讯模块，从而节省成本损耗。同时考虑各个接口及单片机工作所需要的电源电路，完成RS485接口与Zigbee接口协议的转换模块硬件设计。基于Zigbee技术的无线传感器网络应用在Zigbee联盟和IEEE 802.15.4组织的推动下，结合其他无线技术可以实现无处不在的网络，这正是本次设计采用Zigbee无线网络的原因。
关键词: Zigbee无线网络；CC2530；光耦隔离；RS485
Today is an era of information communication. Communication skills of IT is the first embodiment whether information technology developed or not. AI meter reading, wireless building control, industrial control and monitoring ...... etc. These modern information communication technologies require intelligent technical support. Among them, the sensor technology is the most basic of information communication technology.
The purpose of this design is that the use of single-chip CC2530 ZigBee interface with the RS485 interface communication switch, supported by the hardware circuit for RS485 interface with Zigbee wireless communication protocol conversion, optocoupler isolated communication and the communication process, in order due to the failure of a part of the circuit when able to protect the communication module, thus saving the cost of losses. Power circuit, taking into account the various interfaces and microcontroller needed for the work to complete the RS485 interface and the the ZigBee interface protocol conversion module hardware design. Based on the Zigbee Alliance and IEEE 802.15.4 organizations to promote, the the Zigbee technology of wireless sensor network applications, combined with other wireless technologies can achieve ubiquitous network, which is the design of Zigbee wireless network reasons.
Keywords: ZigCC2530;RS485
Abstract II
Zigbee无线网络技术的研究背景 1
目前ZigBee的发展状况和前景 1
本设计的工作内容 2
本章小结 2
zigbee无线网络原理 3
Zigbee主要通信硬件介绍 3
2.1.1光耦器件6N136芯片 3
正在加载中，请稍后...RS485的最大连接设备数
> RS485的最大连接设备数
RS485的最大连接设备数
　在当今信息通讯高速发展的阶段，人们在充分享受网络给人类带来的喜悦。随着网络的普及和发展，使得各种控制设备网络化成为可能。自动化监控、安全防护、门禁考勤及工业自动化系统得到迅速普及和应用。在工业控制设备之间中长距离通信的诸多方案中，RS-485系统总线因硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制、小区监控、水利自动测控等领域，随着RS485总线系统的广泛应用，RS485总线系统也越来越大，RS485总线外挂的485设备越来越多，从而导致485总线的稳定性越来越差。现在市场上已经有可以负载128，256台甚至400台485设备的转换器，由于485总线使用总线连接形式，形成如果有一个485设备出现问题，就导致整个485总线出现问题的现象。所以从485总线的稳定性来说，当设备达到一定数量的时候，从概率上分析，假设485总线上的485设备的无差错时间为99.9％，当有128个485设备在一个总线上时，其无差错时间就是99.9％的128次方，其无差错时间讯速降为87.98％，再有RS-485总线在抗干扰、自适应、通信效率等方面仍存在缺陷，一些细节的处理不当常会导致通信失败甚至系统瘫痪等故障，因此提高RS-485总线的运行稳定性及可靠性至关重要。现在将485总线容易出现故障的情况并且可以排除这些故障的方法罗列如下：　　一、由于485信号使用的是一对非平衡差分信号，意味485网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地，以减少数据线上的噪音，所以数据线最好由双绞线组成，并且在外面加上屏蔽层作为地线，将485网络中485设备连接起来，并且在一个点可靠接地。对于由分散式工业控制设备结合RS-485微系统组建的测控网络，应优先采用各微系统独立供电方案，最好不要采用一台大电源给微系统并联供电，同时电源线（交直流）不能与RS-485信号线共用同一股多芯电缆。RS-485信号线宜选用截面积0.75mm2以上双绞线而不是平直线。对于每个小容量直流电源选用线性电源比选用开关电源更合适。　　二、在某些工业控制领域，由于现场情况十分复杂，各个节点之间存在很高的共模电压。虽然RS-485接口采用的是差分传输方式，具有一定的抗共模干扰的能力，但当共模电压超过RS-485接收器的极限接收电压，即大于+12V或小于－7V时，接收器就再也无法正常工作了，严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。解决此类问题的方法是通过DC-DC将系统电源和RS-485收发器的电源隔离；用光耦、带隔离的DC-DC、RS-485芯片构筑电路；通过光耦将信号隔离，彻底消除共模电压的影响。RS-485总线为并接式二线制接口，一旦有一只芯片故障就可能将总线&拉死&，因此对其分散式控制系统与总线之间应加以隔离。通常在二线口与总线之间各串接一个485隔离器三、485总线随着传输距离的延长，会产生回波反射信号，如果485总线的传输距离如果超过100米建议施工时在485通讯的开始端和结束端120欧姆的终端电阻。位于总线两端的差分端口之间应跨接120&O匹配电阻，以减少由于不匹配而引起的反射、吸收噪声，有效地抑制了噪声干扰。但匹配电阻要消耗较大电流，不适用于功耗限制严格的系统四、485总线中485节点要尽量减少与主干之间的距离，一般建议485总线采用手牵手的总线拓扑结构。星型结构会产生反射信号，影响485通信质量。如果在施工过程中必须要求485节点离485总线主干的距离超过一定距离，建议使用485中继器进行信号延长处理。网络节点数与所选RS-485芯片驱动能力和接收器的输入阻抗有关，实际使用时，因线缆长度、线径、网络分布、传输速率不同，实际节点数均达不到理论值。工作可靠性明显下降。通常推荐节点数按RS-485芯片最大值的70%选取，传输速率在b/s之间选取。通信距离1km以内，从通信效率、节点数、通信距离等综合考虑选用4800b/s最佳。通信距离1km以上时，应考虑通过增加中继模块或降低速率的方法提高数据传输可靠性。节点与主干距离，理论上讲，RS-485节点与主干之间距离（T头，也称引出线）越短越好。T头小于10m的节点采用T型，连接对网络匹配并无太大影响，可放心使用，但对于节点间距非常小（小于1m，如LED模块组合屏）应采用星型连接，若采用T型或串珠型连接就不能正常工作。RS-485是一种半双工结构通信总线，大多用于一对多点的通信系统，因此主机（PC）应置于一端，不要置于中间而形成主干的T型分布。五、影响485总线的负载能力的因素：通讯距离，线材的品质，波特率，转换器供电能力，485设备的防雷保护，485芯片的选择。如果485总线上的485设备比较多的话，建议使用带有电源的485转换器，无源型的485转换器由于时从串口窃电，供电能力不是很足，负载能力不够。选用好的线材，如有可能使用尽可能低的波特率，选择高负载能力的485芯片，都可以提高485总线的负载能力。485设备的防雷保护中的防雷管会吸收电压，导致485总线负载能力降低，去掉防雷保护可以提高485总线负载能力。如果在现场施工中，相关的因素不能改变，建议使用485中继器或者485集线器来提供485总线的负载能力六、提高RS-485通信效率，RS-485通常应用于一对多点的主从应答式通信系统中，相对于RS-232等全双工总线效率低了许多，因此选用合适的通信协议及控制方式非常重要。总线稳态控制（握手信号）大多数使用者选择在数据发送前1ms将收发控制端TC置成高电平，使总线进入稳定的发送状态后才发送数据；数据发送完毕再延迟1ms后置TC端成低电平，使可靠发送完毕后才转入接收状态。据笔者使用TC端的延时有4个机器周期已满足要求；为保证数据传输质量，对每个字节进行校验的同时，应尽量减少特征字和校验字，惯用的数据包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、尾码组成，每个数据包长度达20～30字节。在RS-485系统中这样的协议不太简练。推荐用户使用MODBUS协议，该协议已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准中。七、RS-485系统的故障处理方法RS-485是一种低成本、易操作的通信系统，但是稳定性弱同时相互牵制性强，通常有一个节点出现故障会导致系统整体或局部的瘫痪，而且又难以判断。故向读者介绍一些维护RS-485的常用方法。1、若出现系统完全瘫痪，大多因为某节点芯片的VA、VB对电源击穿，使用万用表测VA、VB间差模电压为零，而对地的共模电压大于3V，此时可通过测共模电压大小来排查，共模电压越大说明离故障点越近，反之越远；2、总线连续几个节点不能正常工作。一般是由其中的一个节点故障导致的。一个节点故障会导致邻近的2～3个节点（一般为后续）无法通信，因此将其逐一与总线脱离，如某节点脱离后总线能恢复正常，说明该节点故障；3、集中供电的RS-485系统在上电时常常出现部分节点不正常，但每次又不完全一样。这是由于对RS-485的收发控制端TC设计不合理，造成微系统上电时节点收发状态混乱从而导致总线堵塞。改进的方法是将各微系统加装电源开关然后分别上电，或者采用电源隔离做法。4、系统基本正常但偶尔会出现通信失败。一般是由于网络施工不合理导致系统可靠性处于临界状态，最好改变走线或增加中继模块。应急方法之一是将出现失败的节点更换成性能更优异的芯片。或者增加485中继器使用。5、因分散式控制系统故障导致TC端处于长发状态而将总线拉死一片。提醒读者不要忘记对TC端的检查。尽管RS-485规定差模电压大于200mV即能正常工作。但实际测量：一个运行良好的系统其差模电压一般在1.2V左右（因网络分布、速率的差异有可能使差模电压在0.8～1.5V范围内）。
分享给小伙伴们：
我来说两句……
微信公众号二
微信公众号一hacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukhhacked by sir shahroukh
hacked by sir shahroukh技术支持：光速无线数传电台（DTU） 代替工业RS485布线的应用无线数传电台（DTU） 代替工业RS485布线的应用电商问薇百家号由于传统的工业有线RS485布线距离较短，并且在总线上所挂载的RS485通信设备数量较少无法满足现在智能工业现场的需求。并且有线RS485通信在工业现场有布线复杂繁琐要求严格，对通信线质量要求高，长距离通信不稳定，故障难以排除等缺点。无线数传电台（DTU）是指借助单片机技术和无线电技术实现高性能专业的数据传输电台，可以传输包括遥控遥测数据、数字化语音、动态图像等业务。无线数传电台的应用具有通信距离远，通信稳定，无需繁琐布线等优点。在通信接口方面无线数传电台(DTU)满足多种的通信要求如RS485/RS232等。本应用中使用的ebyteE90-DTU实现，该系列DTU具有工作性能稳定，传输效率高，通信距离远，通信接口种类多等特点。工作模式图性能参数：载波频率：433/230/170MHz发射功率：27/30/33/37dBm通信距离：5/8/10/15/20km接口类型：RS232/RS485以下由E90-DTU在环境智能监测以及农业控制中的应用为例子来说明DTU在工业中的使用是如何来替代传统有线RS485布线的。通信应用链接拓扑图由图1可以看出气象监测设备、空气污染监测设备、农业喷淋设备等可以通过RS485/RS232与电台连接，然后无线电台通过无线传输的方式发送给接收端，接收电台再通过 Modbus协议的方式将多路数据传输给数据中心进行数据处理分析。由此可以看出使用DTU的无线通信代替了传统RS485布线的方式使得在工业现场无需复杂的通信布线，并且无线电台的通信调试较传统的RS485通信调试更为简单方便。在农业喷淋系统中也可以先使用Zigbee模块实现设备之间的智能连接与组网，然后路由器再与电台连接实现对工业现场的通信及控制。本文仅代表作者观点，不代表百度立场。系作者授权百家号发表，未经许可不得转载。电商问薇百家号最近更新：简介:电商问薇，每天为你速递新鲜事作者最新文章相关文章RS-485接口可以转成ZigBee无线通信吗?_百度知道
RS-485接口可以转成ZigBee无线通信吗?
我有更好的答案
&可以的，例如外置式设备类的ZBCOM-300IE，是RS-232/485/422三合一转ZigBee的外置式模块，基本上不需要二次开发了，软件配置完就可以用了。&
为您推荐：
其他类似问题
无线通信的相关知识
换一换
回答问题，赢新手礼包
个人、企业类
违法有害信息,请在下方选择后提交
色情、暴力
我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。