RS485总线终端电阻解析

RS485总线终端电阻解析
RS485总线终端电阻解析

RS485总线终端电阻

终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。

阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。

引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射,主要表现在通讯线路处在空闲方式时,整个网络数据混乱。

要减弱反射信号对通讯线路的影响,通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中,对于比较小的反射信号,为简单方便,经常采用加偏置电阻的方法。

补充说明:

1.RS-485需要2个终接电阻,接在传输总线的两端,其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。

2.为了抑制干扰,RS485总线常在最后一台设备之后接入一个120欧的电阻(即为上面所述)。

3.RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。RS-485共模输出电压在-7V至+12V之间, RS-422在-7V至+7V之间,RS-485接收器最小输入阻抗为12KΩ;RS-422是4kΩ;RS-485满足所有RS-422的规范,所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。

RS485总线终端电阻为精密电阻120Ω,并联到最末端RS485电缆的两芯线上。1.采用阻抗匹配、低衰减的RS485专用电缆更有利于保证通信。

2.单层屏蔽的电缆屏蔽层应一端接地;双层绝缘隔离型的电缆屏蔽层其外层(含铠装)应两端接地,内层屏蔽则应一端接地!

3.传输距离超过300米应加终端电阻(一般为120Ω)。

485总线

485总线

(图)485 总线

在数据通信,计算机网络以及分布式工业控制系统当中,经常需要使用串行通信来实现数据交换。目前,有RS- 232,RS-485,RS-422几种接口标准用于串行通信。RS-232是最早的串行接口标准,在短距离(<15M),较低波特率串行通信当中得到了广泛应用。其后针对RS-232接口标准的通信距离短,波特率比较低的状况,在RS-232接口标准的基础上又提出了RS-422接口标准,RS- 485接口标准来克服这些缺陷。下面详细介绍RS-232,RS-422,RS-485接口标准。

RS-232串口标准是种在低速率串行通讯种增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即单端通讯。其收发端的数据信号都是相对于地信号的。所以其共模抑制能力差,再加上双绞线的分布电容,其传输距离最大约为15M,最高速率为20KBPS,且其只能支持点对点通信。

针对RS-232串口标准的局限性,人们又提出了RS-422,RS-485接口标准。RS-485/422采用平衡发送和差分接收方式实现通信:发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号 A,B两路输出,经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。由于传输线通常使用双绞线,又是差分传输,所以又极强的抗共模干扰的能力,总线收发器灵敏度很高,可以检测到低至200mV电压。故传输信号在千米之外都是可以恢复。RS-485/422最大的通信距离约为1219M,最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。 RS-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络。如果需

要使用星型结构,就必须使用485中继器或者485集线器才可以。RS-485/422总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可以达到128个或者256个节点,最大的可以支持到400个节点。

485总线全名RS-485总线,传输距离理论1200米,实际上800米时就需要加中续器了.

RS-485总线可以用网线做

使用8芯网线构成RS485总线时,应该使用8芯网线的其中两对双绞线,一对用于数据传输,另外一对用于接地,且8芯网线的芯线编号按下面的颜色排序:

① 蓝白② 蓝③ 橙白④ 绿⑤ 绿白⑥ 橙⑦ 棕白⑧ 棕

其中,①、②为一对双绞线,③、④为一对双绞线,⑤、⑥为一对双绞线,⑦、⑧为一对双绞线。

8芯网线与RJ45-8水晶头、卡线模块、卡侬接口连接时,都应该按照上面的芯线排列顺序压线!

1.2.2 RJ45-8水晶头压线规范

RJ45-8 水晶头压线时使用水晶头的4(A)、5(B)、7(GND、8(GND)和8芯网线的④(绿)、⑤(绿白)、⑦ (棕白)、⑧(棕)一一对应后压线,请注意压线时一定要压牢!

下面的是参考他人资料在GOOGLE搜到的---

摘要:阐述了RS-485总线规范,描述了影响RS-485总线通信速率和通信可靠性的三个因素,同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关系。

关键词:RS-485 现场总线信号衰减信号反射

当前自动控制系统中常用的网络,如现场总线 CAN、Profibus、INTERBUS-S以及ARCNet的物理层都是基于RS-485的总线进行总结和研究。

一、EIA RS-485标准

在自动化领域,随着分布式控制系统的发展,迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在RS-422标准的基础上,EIA研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的RS-485总线标准。

RS-485标准采有用平衡式发送,差分式接收的数据收发器来驱动总线,具体规格要求:

1.接收器的输入电阻RIN≥12kΩ

2.驱动器能输出±7V的共模电压

3.输入端的电容≤50pF

4.在节点数为32个,配置了120Ω的终端电阻的情况下,驱动器至少还能输出电压1.5V(终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关)

5.接收器的输入灵敏度为200mV(即(V+)-(V-)≥0.2V,表示信号“0”;(V+)-(V-)≤-0.2V,表示信号“1”)

因为RS-485的远距离、多节点(32个)以及传输线成本低的特性,使得EIA RS-485成为工业应用中数据传输的首选标准。

二、影响RS-485总线通讯速度和通信可靠性的三个因素

1、在通信电缆中的信号反射

在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。

阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射,如图1所示。这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻,如图2所示。

从理论上分析,在传输电缆的末端只要跨接了与电缆特性阻抗相匹配的终端电阻,就再也不会出现信号反射现象。但是,在实现应用中,由于传输电缆的特性阻抗与通讯波特率等应用环境有关,特性阻抗不可能与终端电阻完全相等,因此或多或少的信号反射还会存在。

引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射,主要表现在通讯线路处在空闲方式时,整个网络数据混乱。

信号反射对数据传输的影响,归根结底是因为反射信号触发了接收器输入端的比较器,使接收器收到了错误的信号,导致CRC校验错误或整个数据帧错误。

在信号分析,衡量反射信号强度的参数是RAF(Refection Attenuation Factor反射衰减因子)。它的计算公式如式(1)。

RAF=20lg(Vref/Vinc (1)

式中:Vref—反射信号的电压大小;Vinc—在电缆与收发器或终端电阻连接点的入射信号的电压大小。

具体的测量方法如图3所示。例如,由实验测得 2.5MHz的入射信号正弦波的峰-峰值为+5V,反射信号的峰-峰值为+0.297V,则该通讯电缆在2.5MHz的通讯速率时,它的反射衰减因子为:

RAF=20lg(0.297/2.5=-24.52dB

要减弱反射信号对通讯线路的影响,通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中,对于比较小的反射信号,为简单方便,经常采用加偏置电阻的方法。在通讯线路中,如何通过加偏置电阻提高通讯可靠性的原理,后面将做详细介绍。

2、在通讯电缆中的信号衰减

第二个影响信号传输的因素是信号在电缆的传输过程中衰减。一条传输电缆可以把它看出由分布电容、分布电感和电阻联合组成的等效电路,如图4所示。

电缆的分布电容C主要是由双绞线的两条平行导线产生。导线的电阻在这里对信号的影响很小,可以忽略不计。信号的损失主要是由于电缆的分布电容和分布电感组成的LC 低通滤波器。PROFIBUS用的LAN标准型二芯电感(西门子为DP总线选用的标准电缆),在不同波特率时的衰减系数如表1所示。

表1 电缆的衰减系数

通讯波特

率 16MHz 4MHz 38.4kHz 9.6kHz

衰减体系数

(1km ≤42dB≤22dB≤4dB≤2.5dB

3、在通讯电缆中的纯阻负载

影响通讯性能的第三个因素是纯阻性负载(也叫直流负载)的大小。这里指的纯阻性负载主要由终端电阻、偏置电阻和RS-485收发器三者构成。

在叙述EIA RS-485规范时曾提到过RS-485驱动器在带了32个节点,配置了

150Ω终端电阻的情况下,至少能输出1.5V的差分电压。一个接收器的输入电阻为12kΩ,整个网络的等效电路如图5所示。按这样计算,RS-485驱动器的负载能力为:

RL=32个输入电阻并联||2个终端电阻= ((12000/32)×(150/2))/

(12000/32)+(150/2))≈51.7Ω

现在比较常用的RS-485驱动器有 MAX485、DS3695、MAX1488/1489以及和利时公司使用的SN75176A/D等,其中有的RS-485驱动器负载能力可以达到 20Ω。在不考虑其它诸多因素的情况下,按照驱动能力和负载的关系计算,一个驱动器可带节点的最大数量将远远大于32个。

在通讯波特率比较高的时候,在线路上偏置电阻是很有必要的。偏置电阻的连接方法如图6。它的作用是在线路进入空闲状态后,把总线上没有数据时(空闲方式)的电平拉离0电平,如图7。这样一来,即使线路中出现了比较小的反射信号或干扰,挂接在总线上的数据接收器也不会由于这些信号的到来而产生误动作。

通过下面后例子了,可以计算出偏置电阻的大小:

终端电阻Rt1=Rr2=120Ω;

假设反射信号最大的峰-峰值Vref≤0.3Vp-p,则负半周的电压Vref≤0.15V;终端的电阻上由反射信号引起的反射电流Iref≤0.15/(120||120=2.5mA。一般RS-485收发器(包括SN75176)的滞后电压值(hysteresis value)为50mV,即:

(Ibias-Iref)×(Rt1||Rt2)≥50mV

于是可以计算出偏置电阻产生的偏置电流Ibias≥3.33mA

+5V=Ibias(R上拉+R下拉+(Rt1||Rt2)(2)

通过式2可以计算出R上拉=R下拉=720Ω

在实际应用中,RS-485总线加偏置电阻有两种方法:

(1)把偏置电阻平衡分配给总线上的每一个收发器。这种方法给挂接在RS-485总线上的每一个收发器加了偏置电阻,给每一个收发器都加了一个偏置电压。

(2)在一段总线上只用一对偏置电阻。这种方法对总线上存在大的反射信号或干扰信号比较有效。值得注意的是偏置电阻的加入,增加了总线的负载。

三、RS-485总线的负载能力和通讯电缆长度之间的关系

在设计RS-485总线组成的网络配置(总线长度和带负载个数)时,应该考虑到三个参数:纯阻性负载、信号衰减和噪声容限。纯阻性负载、信号衰减这两个参数,在前面已经讨论过,现在要讨论的是噪声容限(Noise Margin)。RS-485总线接收器的噪声容限至少应该大于200mV。前面的论述者是在假设噪声容限为0的情况下进行的。在实际应用中,为了提高总线的抗干扰能力,总希望系统的噪声容限比EIA RS-485标准中规定的好一些。从下面的公式能看出总线带负载的多少和通讯电缆长度之间的关系:

Vend=0.8(Vdriver-Vloss-Vnoise-Vbias (3

其中:Vend为总线末端的信号电压,在标准测定时规定为0.2V;Vdriver为驱动器的输出电压(与负载数有关。负载数在 5~35个之间,Vdriver=2.4V;当负载数小于5,Vdriver=2.5V;当负载数大于35,Vdriver≤2.3V);Vloss为信号在总线中的传输过程中的损耗(与通讯电缆的规格和长度有关),由表1提供的标准电缆的衰减系数,根据公式衰减系数b=20lg(Vout/Vin可以计算出Vloss=Vin-Vout=0.6V(注:通讯波特率为9.6kbps,电缆长度1km,如果特率增加,Vloss会相应增大;Vnoise 为噪声容限,在标准测定时规定为0.1V;Vbias是由偏置电阻提供的偏置电压(典型值为0.4V)。

式(3)中乘以0.8是为了使通信电缆不进入满载状态。从式(3)可以看出,Vdriver的大小和总线上带负载数的多少成反比,Vloss的大小和总线长度成反比,其他几个参数只和用的驱动器类型有关。因此,在选定了驱动器的RS-495总线上,在通信波特率一定的情况下,带负载数的多少,与信号能传输的最大距离是直接相关的。具体关系是:在总线允许的范围内,带负载数越多,信号能传输的距离就越小;带负载数据少,信号能传输的距离就发越远。

四、分布电容对RS-485总线传输性能的影响

电缆的分布电容主是由双绞线的两条平行导线产生。另外,导线和地之间也存在分布电容,虽然很小,但在分析时也不能忽视。分布电容对总线传输性能的影响,主要是因为总线上传输的是基波信号,信号的表达方式只有“1”和“0”。在特殊的字节中,例如0x01,信号“0”使得分布电容有足够的充电时间,而信号“1”到来时,由于分布电容中的电荷,来不及放电,(Vin+—(Vin--还大于200mV,结果使接爱误认为是“0”,而最终导致CRC校验错误,整个数据帧传输错误。具体过程如图8所示。

由于总线上分布影响,导致数据传输错误,从而使整个网络性能降低。解决这个问题有两种方法:(1)降低数据传输的波特率;

大学物理实验双臂电桥测低电阻

双臂电桥测低电阻 实验简介 电阻按照阻值大小可分为高电阻(100KΩ以上)、中电阻(1Ω ~100KΩ)和低电阻(1Ω 以下)三种。一般说导线本身以及和接点处引起的电路中附加电阻约为>0.1Ω,这样在测低电阻时就不能把它忽略掉。对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥(又称开尔文电桥)消除了附加电阻的影响,适用于10-5~102 Ω电阻的测量。本实验要求在掌握双臂电桥工作原理的基础上,用双臂电桥测金属材料的电阻率。 实验原理 我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表和毫伏表按欧姆定律R=V/I测量电阻Rx,电路图如图 1 所示, 考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后,等效电路图如图 2 所示。 由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻R i3和R i4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计,此时按照欧姆定律R=V/I得到的电阻是(Rx+ R i1+ R i2)。当待测电阻Rx小于1Ω时,就不能忽略接触电阻R i1和R i2对测量的影响了。 因此,为了消除接触电阻对于测量结果的影响,需要将接线方式改成下图3方式,将低电阻Rx以四端接法方式连接,等效电路如图4 。此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降,由Rx = V/I 即可准测计算出Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D),与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的,许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。

根据这个结论,就发展成双臂电桥,线路图和等效电路图 5和图 6所示。 标准电阻Rn电流头接触电阻为R in1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为R ix1、R ix2,都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为R n1、R n2,待测电阻Rx电压头接触电阻为R x1、R x2,连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R 2、R3、R相串连,故其影响可忽略。 由图 5 和图 6 ,当电桥平衡时,通过检流计G的电流I G = 0, C和D两点电位相等,根据基尔

热敏电阻在电源电路中的作用

本文以问答的形式介绍了NTC PTC热敏电阻在电源电路中的作用。 问题1: NTC电阻串联在交流电路中主要是起什么作用!它是怎样工作!请大侠指点!谢谢! 问题2: 压敏电阻并联在交流侧电路中主要是起什么作用!它是怎样工作!如果 没有以上两个元器件!会造成什么影响!谢谢!! NTC电阻串联在交流电路中主要是起“电流保险”作用. 压敏电阻并联在交流侧电路中主要是起“限制电压超高”作用. 为了避免电子电路中在开机的瞬间产生的浪涌电流,在电源电路中串接一个功率型NTC热敏电阻器,能有效地抑制开机时的浪涌电流,并且在完成抑制浪涌电流作用以后,由于通过其电流的持续作用,功率型NTC热敏电阻器的电阻值将下降到非常小的程度,它消耗的功率可以忽略不计,不会对正常的工作电流造成影响,所以,在电源回路中使用功率型NTC热敏电阻器,是抑制开机时的浪涌,以保证电子设备免遭破坏的最为简便而有效的措施。 压敏电阻的工作原理:比如一个“标称300V”的压敏电阻在220V的工作中,突然220V上升到310V!这时压敏电阻被击穿,通过很大的电流,熔断了保险丝后,就保护了后面的电路,然后压敏电阻又恢复了原来的状态. 我的故事讲完了. 老人家:按照你说的意思是压敏电阻设计时最好是放在保险管后面咯,那样压敏电阻导通时不会对电网有什么危害吗而保险管一般都是慢断的! 是NTC没错. 没通电时,NTC的阻值高,一通电霎那,阻值仍高,限制了涌流,随着NTC有电流流过,温度增加,阻值下降到很低,可以忽略. 明白了,但是这样的话,正常工作时,电流小,阻值就小,那么突然来一个浪涌电流,或者电路那段路使得电流增大,那就起不了保护作用了吧,也就是说只能拿来防通电时的浪涌了吗 正常工作后基本就没有浪涌电流了吧只有浪涌电压.如果真有浪涌电流,例如电源短路了,由于NTC已经导通了,对它也无能为力,只有靠保险丝起作用.记住NTC 只是起开机保护的就可以了. 试想若电路已经正常上电,NTC已低阻,这时遭遇高压NTC是无能为力的 说的不错,在电源正常工作一段时间后,再进行频繁开关机,会对电源造成伤害的,因为这时由于NTC的温度上升,阻值下降,对浪涌的抑制能力已经及其有限了 说的对,采用NTC抑制开机浪涌的电源设备,不能够频繁的开关机.需要等NTC冷却,恢复至其冷态阻值后,才能再次开机.要不,安装NTC的意义就没有了.

一种基于RS485总线的远程数据通信系统

一种基于!"#$%总线的远程数据通信系统& 潘浩’李洪彪(张朝晖) ’*石油大学信控学院东营(+,-.’/(*胜利油田胜大集团东营(+,---/ )*北京科技大学信息学院北京’---0)/ 摘要介绍了单片机和微机通过1230+总线进行远程通信的软硬件设计方法4并结合实例给出了系统的几种特殊应用5 关键词串行通讯1230+总线单片机动态数据交换 6789:;<=>!8?=@8A=??B<:C D@:=<"E9@8?9F:D!"#$%G B9 H I J K I L’M N K L J O P N I L Q R I J OQ R I L R S N T*U V W X X Y X Z[\Z X]^_‘a X\_\bc X\‘]X Y d\e a\f f]a\e4g\a h f]i a‘jX Zk f‘]X Y f l^4m X\e j a\e n o p q r T4c W a\_/ 6s9@t D C@u R v w I w v x N y z L{S y L JI|v y N O JL z{L}}S J N{I~N L J y P v~!v v J"L{I"}v~v x I J|x v}L~v{L}w S~v x P I y v|L J 1230+P S y#2L}v y{R v}v y4y S{RI v J v x O$y I%N J O4"L J O v x|N y~I J{v I J|&&’I x v w x v y v J~v|# (8E)=t*92v x N I"{L}}S J N{I~N L J1230+P S y2N J O"v+{R N ww x L{v y y L x&&’*&$J I}N{|I~I v,{R I J O v/ -引言 自动化仪表的数字化.分散化.网络化4即现场总线4是其重要的发展方向之一5它克服了&/2系统的控制和采集相对集中.系统封闭的缺点5它将现场的智能模块赋予强大的采集和控制功能4把各模块和远程监控微机通过双绞线作总线4按照开放的.规模的通信协议连成网络4从而使控制更灵活4危险更分散5其通讯协议主要有00.M L J1L x2y.H x L z N P S y./34等几种4但它们都较为复杂4需要专门的硬件支持5针对目前仪表过渡阶段而言41230+总线通讯方式更为简洁灵活5由于其传输速率高4误码率低4距离远*不加中继器时有效传输距离可达’(--}/4硬件接口简单4软件易实现4性价比较高等优点使得基于1230+协议的系统更适合于现场4特别是中小型数据采集和控制系统的应用5本文将给出一种基于该总线的数据采集和控制系统的软硬件设计方法及诸如节电.中长距离通信.和&&’接口等的应用5 5单片机与微机远程通信的实现 5#-实现!"#$%总线通信的一般应用 如图’4由于全双工方式需要(对双绞线4为节约成本和简化控制4这里采用半双工两线制方式5系统首先将单片机的信号和串行电平接口芯片如*63730)4 ,+’,.等/相连4进行u u M81230+电平互转4作为一个节点连接到由双绞线组成的1230+总线网络上4再在 远程微机端用电平转换模块*如3|I}3+(-等/进行 1230+812()(电平互转后和计算机串口相连5每个节点都有自己的独立的地址5通过远程微机端发送带有地址码的命令码4由各个节点对命令进行监听4和命令码中的地址相匹配的节点将在规定的时间内完成规定的读写操作4并返回相关信息 5 &本文得到石油大学博士基金资助5万方数据

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a)实际操作 b)等效原理 2)将接地电阻测量仪平放于接地体附近,并进行接线,接线方法如下: ①用最短的专用导线将接地体与接地测量仪的接线端“E1”(三端钮的测量仪)或与C2、”短接后的公共端(四端钮的测量仪)相连。 ②用最长的专用导线将距接地体40m的测量探针(电流探针)与测量仪的接线钮“C1”相连。 ③用余下的长度居中的专用导线将距接地体⒛m的测量探针(电位探针)与测量仪的接线端“P1”相连。 3)将测量仪水平放置后,检查检流计的指针是否指向中心线,否则调节“零位调整器”使测量仪指针指向中心线。 4)将“倍率标度”(或称粗调旋钮)置于最大倍数,并慢慢地转动发电机转柄(指针开始偏移),同时旋动“测量标度盘”(或称细调旋钮)使检流计指针指向中心线。 5)当检流计的指针接近于平衡时(指针近于中心线)加快摇动转柄,使其转速达到120r/min以上,同时调整“测量标度盘”,使指针指向中心线。 6)若“测量标度盘”的读数过小(小于1)不易读准确时,说明倍率标度倍数过大。此时应将“倍率标度”置于较小的倍数,重新调整“测量标度盘”使指针指向中心线上并读出准确读数。 7)计算测量结果,即R地=“倍率标度”渎数ד测量标度盘”读数。

解析基于RS485总线的远程测控系统

解析基于RS485总线的远程测控系统 rs-485/' target='_blank'>RS-485总线型远程测控系统已得到广泛应用,这主要因为rs-485/' target='_blank'>RS-485总线具有传输距离远等特点。在传输速率为9600bit/s 时传输距离可达1.2km以上,最高传输速率可达10Mbit/s,且只用普通双绞线即可,同一对双绞线上可以挂接多至256个以上的终端。有许多工业测控模块都是采用RS-485总线型的,比如Adam、Nudan等,但价格较高。本文介绍的RS-485远程测控系统结合传统的分布式测控系统的特点、利用了RS-485总线的特点,而且巧妙地应用了AT89C2051单片机和CD4067多路开关,因而成本低,功能灵活,使用简单。 1、系统设计方案本系统由一台PC作为主机,多至255台AT89C2051单片机作为从机。主机的RS-232串行口经过外插式的RS-232/RS-485转换器变成RS-485的数字信号总线。PC与单片机之间通过RS-485数字信号总线进行串行通信。 单片机的串行口通过MAX485芯片转换成RS-485规程。单片机的P1.0~P1.3用于作为两片 CD4067(16选1多路开关)的地址选择信号。两片CD4067共同构成一个双16选1多路开关。PC首先发出所要选中的单片机编号m(0~254),然后发送该单片机控制的通道的序号n(0~15),这时第m个单片机的第n个通道选中,其信号与本系统的模拟信号总线相通,并传送到PC并行口(即打印口)上挂接的微型数据采集器上。微型数据采集器对模拟信号进行A/D转换后送入计算机进行记录和显示。如果被选中的通道的模拟信号是电流信号而不是电压信号,则需要在模拟信号总线之间并接一只电阻,以便将电流信号转换成电压信号。为了能有效地传送比较微弱的模拟信号,比如热电偶的热电势信号,系统的模拟信号总线必须使用屏蔽电缆。微型数据采集器应选用带多量程选择和程控放大的型号,以适应各种传感器输出信号的要求。本系统也可以用来远程控制继电器和电机等,此时利用微型数据采集器的D/A转换功能。比如第m个单片机的第n个通道接的是一个固态继电器,首先PC通过串行口发出地址信号选中该通道,然后PC通过微型数据采集器

485通信终端电阻的使用

RS485总线终端电阻 1.一般情况下不需要增加终端电阻,只有在485通信距离超过300米的情况下,要在485通讯的开始端和结束端增加终端电阻。 2.终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。 引起信号反射的另一原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射, 主要表现在通讯线路处在空闲方式时,整个网络数据混乱。 要减弱反射信号对通讯线路的影响,通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中, 对于比较小的反射信号,为简单方便,经常采用加偏置电阻的方法。 3. 补充说明: 1)RS-485需要2个终接电阻,接在传输总线的两端,其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时不需终接电阻,即一般在100米以下不需终接电阻。 2)为了抑制干扰,RS485总线常在最后一台设备之后接入一个120欧的电阻(即为上面所述)。 3)RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。RS-485共模输出电压在-7V至+12V之间,RS-422 在-7V至+7V之间,RS-485接收器最小输入阻抗为12KΩ;RS-422是4kΩ;RS-485满足所有RS-422的规范,所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。 4.终端匹配电阻的正确接法是在每个485总线的首尾两端上各接一个120欧姆的终端电阻。 下列建议希望会有所帮助: 1.采用阻抗匹配、低衰减的RS485专用电缆更有利于保证通信。 一般推荐如下: 普通双绞屏蔽型电缆STP-120Ω(for RS485 & CAN)one pair 20 AWG ,电缆外径7.7mm左右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时,屏蔽层一端接地! 普通双绞屏蔽型电缆STP-120Ω(for RS485 & CAN)one pair 18 AWG ,电缆外径8.2mm左右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时,屏蔽层一端接地!

电阻与电阻器的表示符号

电阻与电阻器的表示符号 一、电阻与电阻器的表示符号 通常,大家将导体对电流的阻碍作用称为电阻,应用这钟阻碍作用制作的器件称为电阻器,简称电阻。电阻器在电路中的主要作用是稳定和调节电路中的电流和电压,同常用来降压、限流、隔离、过滤(与电容配合)、匹配调节信号幅度等,是电路中应用最广泛的元件之一。在开关电源中常见电阻如图 2-1 所示。 电阻的表示符号:一般情况下,电阻常用 R、RN、RF、FS 等符号表示。在电路图中常见的电阻符号如图 2-2 所示。

二、电阻的分类 电阻按照其工作特性及在电路中的作用,可将其分为普通电阻和特殊电阻。普通电阻又分固定式电阻和可变式电阻两大类。 阻值固定不变的电阻称为固定电阻,主要有碳膜电阻、金属膜电阻、氧化膜电阻、水泥电阻和线绕电阻等;碳膜电阻额定功率较小,一般为 1/8 W ~ 2 W,且适合 70℃以下的温度工作;金属膜电阻有较高耐高温性能,可在 125℃以下长期工作,电阻的温度系数小、稳定性能好、精密度高、噪声小、功率一般为 1/8 W ~ 3 W;氧化膜电阻耐热、耐压性能好,可代替金属膜电阻。水泥电阻、线绕电阻功率大、体积大; 阻值在一定围连续可调用的电阻称为可变电阻或电位器。规定式电阻有两个接线端,电位器有三个接线端。 三、特殊电阻 在电源电路中除了普通电阻广泛应用外,还有一些比较常用的特殊电阻介绍如下: 1.保险电阻 保险电阻又叫熔断电阻,它具有双重功能,在正常情况下具有普通的电阻特性,一旦电路中因某个元器件损坏引起电压升高、电流增大,保险电阻就会在固定的时间熔断,从而达到保护其他元器件的时间熔断,从而达到保护其他元器件的目的。目前 CRT 显示器电源电路中的保险电阻常用的是黑色圆柱形的,LCD 显示器电源电路中的保险电阻一般有绿色贴片式、黑色排组、灰色直插式和 PTC 等几种。保险电阻常用 F/FB/L 或 R 表示,有时还注为“0”、“000”或额定电流值,如图 2-1 所示的熔断电阻为圆柱状保险电阻,图 2-3 所示的为贴片状保险电阻。

接地电阻检验方法(带图)

For personal use only in study and research; not for commercial use 接地电阻测试方法(带图) 一、接地电阻测试要求: a. 交流工作接地,接地电阻不应大于4Ω; b. 安全工作接地,接地电阻不应大于4Ω; c. 直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定; d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω; e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时,接地电阻不应大于1Ω。 二、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统,电气设备,避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。

ZC-8型接地电阻测试仪 三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成,全部机构装在塑料壳内,外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等,装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 四、使用前检查测试仪是否完整,测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 常用工器具 五、仪表好坏检查: 1、外观检查。 先检查仪表是否有试验合格标志,接着检查外观是否完好;然后看指针是否居中;最后轻摇摇把,看是否能轻松转动。 2、开路检查。

三个端钮的接地摇表:将仪表电流端钮(C)和电位端钮(P)短接,然后轻摇摇表,摇表的指针直接偏向读数最大方向; 四端钮的接地摇表:将仪表上的电流端纽(C1)和电位端纽(P1)短接,再将接地两端钮(C2、P2)短接[我们常说的两两相接],然后轻摇摇表,摇表的指针直接偏向读数最大方向。钮(C2、P2)短接[我们常说的两两相接],然后轻摇摇表,摇表的指针直接偏向读数最大方向。 3、短路检查。不管是三端钮的仪表还是四端钮的仪表,均将所有端钮连接起来,然后轻摇摇表,摇表的指针偏往“0”的方向。

上下拉电阻在电路中的作用

上下拉电阻在电路中的作用 关键字:上下拉电阻 上下拉电阻有什么用?对这个问题,平时没有留意过,搞设计的时候都是照本宣科,没有真正弄懂意思. 很多单片机开发的入门者,以及一些从事软件开发的人,往往在开发单片机的时候遇到上拉电阻、下拉电阻的概念却又无法通过字面理解其中的含义。那么,什么叫上拉电阻和下拉电阻呢? 上拉电阻就是把不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平,此电阻还起到限流的作用。同理,下拉电阻是把不确定的信号嵌位在低电平。上拉电阻是说的是器件的输入电流,而下拉说的则是输出电流。 那么在什么时候使用上、下拉电阻呢? 对上下拉电阻做了以下总结: 1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS 电路的最低高电平(一般为3.5V),这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。 2、OC门电路必须加上拉电阻,以提高输出的高电平值。 3、为加大输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。 4、在COMS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗,提供泄荷通路。 5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。 6、提高总线的抗电磁干扰能力。管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。 7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。 上拉电阻阻值的选择原则包括: 1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大,电流小。 2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小,电流大。 3、对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。 综合考虑以上三点,通常在1k到10k之间选取。对下拉电阻也有类似道理。 对上拉电阻和下拉电阻的选择应结合开关管特性和下级电路的输入特性进行设定,主要需要考虑以下几个因素: 1.驱动能力与功耗的平衡。以上拉电阻为例,一般地说,上拉电阻越小,

CAN总线两端加终端电阻

在RS485组网过程中另一个需要主意的问题是终端负载电阻问题,在设备少距离短的情况下不加终端负载电阻整个网络能很好的工作但随着距离的增加性能将降低。理论上,在每个接收数据信号的中点进行采样时,只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。但这在实际上难以掌握,美国MAXIM公司有篇文章提到一条经验性的原则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行匹配:当信号的转换时间(上升或下降时间)超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。 一般终端匹配采用终端电阻方法,RS-485应在总线电缆的开始和末端都并接终端电阻。终接电阻在RS-485网络中取120Ω。相当于电缆特性阻抗的电阻,因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100~120Ω。这种匹配方法简单有效,但有一个缺点,匹配电阻要消耗较大功率,对于功耗限制比较严格的系统不太适合。另外一种比较省电的匹配方式是RC匹配。利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。但电容C的取值是个难点,需要在功耗和匹配质量间进行折衷。还有一种采用二极管的匹配方法,这种方案虽未实现真正的“匹配”,但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号,达到改善信号质量的目的,节能效果显著。 抗干扰~~ 一般在总线两端接终端电阻即可,但也有例外,例如有临时加上的总线诊断设备,形成支线。 在不接终端电阻的情况下,除了EMC性能下降,其他影响也是有的,例如若CAN总线断开一根,与接终端电阻是不一样的,没接的居然还能收,单线通讯??不过EMC大大的下降,一半左右。 关于阻值计算,好像跟收发器驱动特性,电缆特性有关。而总线长度主要取决于位定时参数,位速率允许情况下,才能达到一定的总线长度。 总的来说,终端电阻主要用于增强EMC性能,然而EMC性能在汽车级的应用中当然十分重要,一般在两端加入120欧姆的电阻即可。 本人初学,抛砖引玉。关注~~~ 另外可推荐一本书:《现场总线CAN原理与应用技术》,北京航空航天大学出版社。上面论述较为详细~~ CAN是多主传输,为了消除短路现象,其CANH和CANL电平的性质是不一样的,如CANH的两种逻辑状态为高电平和高阻状态,CANL的两种逻辑状态为低电平和高阻,高阻状态其实电平是不确的,因此在差分传输的CAN总线中,匹配电阻不仅作为匹配用还起降低CANH与CANL回路中阻抗的作用,使CANH和CANL具有确定的电平,所以在调CAN时,即使线再短也需要加在CANH与CANL之间加一个电阻的原因,此时这个电阻并不起匹配作用。 基于CAN总线的RS-232串口设备远程通信 工业设备通信通常涉及到很多硬件和软件产品以及用于连通标准计算机平台(个人计算机或工作站)和工业自动化应用设备的协议,而且所使用设备和协议的种类繁多。因此,大部分自动化应用设备都希望执行简单的串行命令,并希望这些命令同个人计算机或者附加的串行端口板上的标准串行端口兼容。RS-232是目前PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。由于RS-232的发送端与接收端之间有公共信号地,所以它不能使用双端信号,否则,共模噪声会耦合到信号系统中。RS-232标准规定,其最大距离仅为15m,信号传输速率最高为20kbit/s。 CAN,全称为“Controller Area Network”,即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线之一

电阻知识(详)

电阻(电阻器) 1、电阻器 电阻器的含义:在电路中对电流有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫电阻,该元件称为电阻器,简称电阻。 电阻元件的电阻值大小一般与温度,材料,长度,还有横截面积有关。 电阻的是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能;当电流经过电阻时会在两端形成不同的电压。在电路正常工作过程中,电流的大小恒定不变;但是电压的大小在不同的电路(节点)处会发生改变,其中的原因就电阻的阻抗导致阻流降压;接地或与直流电源负极相连接的导线(节点)电压值都是0 单位:欧姆(Ω,KΩ,MΩ)1M欧=103 K欧=106欧 功能:阻碍电流通过,降低电压(阻流降压)。电阻器在电路中主要用来调节和稳定电流与电压,可作为分流器和分压器,也可作电路匹配负载。根据电路要求,还可用于放大电路的负反馈或正反馈、电压-电流转换、输入过载时的电压或电流保护元件,又可组成RC电路作为振荡、滤波、旁路、微分、积分和时间常数元件等。 常见的特种电阻种类:光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻术、气敏电阻、磁敏、湿敏、力敏(把外界物理变化变为电信号变化) 重要参数:电阻值,电阻功 率,电阻种类; (a)一般符号; (b)可变电阻器; (c)热敏电阻器; (d)压敏电阻器: (e)光敏电阻器; (f)滑线式变阻器 2、电阻分类: 封装类型(了解) 碳膜电阻:是目前电子、电器、资讯产品中使用量最大,价格最便宜,品质稳定性、信赖度最高的碳膜固定电阻器。此电阻器是在高温真空中分离出有机化合物--碳,紧密附着於瓷棒表面的碳膜为电阻体,再加以适当的接头后切薄而成,并在其表面涂上环氧树脂密封保护优点:制作简单,成本低;缺点:稳定性差,噪音大、误差大。 绕线电阻、无感性电阻:将电阻线绕在无性耐热瓷体上,表面涂以耐热、耐湿、无腐蚀的不燃性涂料,保护而成。其特点如下:耐热性优、温度系数小、质轻、耐短时间过负载、低杂音、阻值经年变化小。无感性绕线电阻器(NKNP)有着绕线电阻器(KNP)基本特性,加上低电感量的优点。优点:功率大;缺点:有电感,体积大,不宜作阻值较大的电阻。 水泥电阻:将电阻线绕於无咸性耐热瓷件上或用氧化膜电阻等固定电阻器,外面加上耐热,耐湿及耐腐蚀的材料保护固定而成。水泥型电阻是把电阻体放入方形瓷器框内,用特殊不燃性耐热水泥充填密封而成。具有耐高功率、散热容易、稳定性高等特点。优点:功率大;缺点:有电感,体积大,不宜作阻值较大的电阻电位器:在裸露的电阻体上,紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。按材料分线绕、碳膜、实芯式电位器;按输出与输入电压比与旋转角度的关系分直线式电位器(呈线性关系)、函数电位器(呈曲线关系)。主要参数为阻值、容差、额定功率。广泛用于电子设备,在音响和接收机中作音量控制用。

双臂电桥测低电阻实验报告

《基础物理》实验报告 学院: 国际软件学院专业: 数字媒体技术2011 年 6 月3日 实验名称双臂电桥测低电阻 姓名陈鲁飞年级/班级10级原软工四班学号25 一、实验目的四、实验内容及原始数据 二、实验原理五、实验数据处理及结果(数据表格、现象等) 三、实验设备及工具六、实验结果分析(实验现象分析、实验中存在问题的讨论) 一、实验目的 1、了解测量低电阻的特殊性。 2、掌握双臂电桥的工作原理。 3、用双臂电桥测金属材料(铝、铜)的电阻率。 二、实验原理 我们考察接线电阻与接触电阻就是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表与毫伏表按欧姆定律R=V/I测量电阻Rx,电路图如图 1 所示, 考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后,等效电路图如图 2所示。 由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻R i3与R i4,因此她们对于毫伏表的测量影响可忽略不计,此时按照欧姆定律R=V/I得到的电阻就是(Rx+ R i1+ R i2)。当待测电阻Rx小于1时,就不 能忽略接触电阻R i1与R i2对测量的影响了。 因此,为了消除接触电阻对于测量结果的影响,需要将接线方式改成下图 3方式,将低电阻Rx以四端接法方式连接,等效电路如图 4 。此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降,由Rx = V/I即可准测计算出Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D),与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)就是各自分开的,许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。

根据这个结论,就发展成双臂电桥,线路图与等效电路图5与图6所示。标准电阻Rn 电流头接触电阻为R in1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为R ix1、R ix2,都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为R n1、R n2,待测电阻Rx电压头接触电阻为R x1、R x2,连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R 2、R3、R相串连,故其影响可忽略。 由图5与图6,当电桥平衡时,通过检流计G的电流I G= 0, C与D两点电位相等,根据基尔霍夫定律,可得方程组(1)

电阻在电路中通常起分压分流的作用

电阻在电路中通常起分压分流的作用,对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。 滤波作用,在电源电路中,整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容,利用其充放电特性,使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实际中,为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化,所以在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电解电容.由于大容量的电解电容一般具有一定的电感,对高频及脉冲干扰信号不能有效地滤除,故在其两端并联了一只容量为0.001--0.lμF的电容,以滤除高频及脉冲干扰。[1] 耦合作用:在低频信号的传递与放大过程中,为防止前后两级电路的静态工作点相互影响,常采用电容藕合.为了防止信号中韵低频分量损失过大,一般总采用容量较大的电解电容。 二极管是最常用的电子元件之一,他最大的特性就是单向导电,也就是电流只可以从二极管的一个方向流过,二极管的作用有整流电路,检波电路,稳压电路,各种调制电路,主要都是由二极管来构成的,其原理都很简单,正是由于二极管等元件的发明,才有我们现在丰富多彩的电子信息世界的诞生,既然二极管的作用这么大那么我们应该如何去检测这个元件呢,其实很简单只要用万用表打到电阻档测量一下正向电阻如果很小,反相电阻如果很大这就说明这个二极管是好的。对于这样的基础元件我们应牢牢掌握住他的作用原理以及基本电路,这样才能为以后的电子技术学习打下良好的基础。 作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号,也用作无触点开关。晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。 电压变换、电流变换一.实习目的: 1、收音机是最常用的家用电器之一,通过这次实习,我们应该在了解其基本工作原理的基础上学会安装、调试、使用,并学会排除一些常见故障。 2、锡焊技术是电工的基本操作技能之一,所以这次实习可以很好的锻炼我们的这项能力。 1 3、使我们能够熟练使用电气基础的东西和认识基础的元器件。 4、通过实习可使我们学会一些常用电工工具、焊铁、开关元件等的使用方法及工作原理。。 二、器材 1、电烙铁(含支架):由于焊接的元件多,所以使用的是外热式电烙铁,功率为30 w,烙铁头是铜制。 2、螺丝刀、镊子等必备小工具。 3、松香和锡。由于锡它的熔点低,焊接时,焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固,焊点光亮美观。 4、两节5号电池。 5、博士618收音机。 6、元件清单。 三.收音机的工作原理

基于RS_485总线主从通信协议及其实现

云南大学学报(自然科学版),2007,29(S2):259~262CN53-1045/N ISSN0258-7971 Journal of Yunnan U niversity Ξ 基于RS-485总线主从通信协议及其实现 彭 娜,黎 英,林庆超,张英华 (云南大学信息学院,云南昆明 650091) 摘要:RS-485总线是工业现场控制系统常用的组网方法.本文中详细讨论了一种基于RS-485总线通信协议的设计,具有可靠、灵活,相比其它的主从通信协议设计可以实现即插即用功能. 关键词:RS-485;主从通信协议;协议数据单元 中图分类号:TP366 文献标识码:A 文章编号:0258-7971(2007)S2-0259-04 计算机技术、自动化技术和通信技术是现代信息科学技术的重要组成部分,是现代科学技术中的核心先导技术.计算机控制是计算机技术与自动控制理论及自动化技术紧密结合并应用于实际的结果.20世纪90年代高性能计算机、网络技术及多媒体技术的发展,使计算机应用向网络化、综合化、集成化、智能化发展,使自动控制技术更广泛地应用于工业、交通、服务等各行各业,而且控制的形式也越来越复杂.许多单机控制系统已逐渐向多机联网的方向发展,如:数据采集、消防、门禁、消费等控制系统,这就需要将各单机控制系统进行组网以进行相互通信,从简单的集中式控制逐渐向复杂的分布式、多控制端形式发展,出现了以网络通信技术为基础的新的控制形式.串行通信作为一种简单、廉价的通信方式在控制工程中广泛应用,其中RS -485总线型多CPU网络控制系统得到了推广与发展[1]. 1 硬件设计 RS-485通信协议是工业控制中使用最为广泛的双向、平衡传输线标准,它支持多点联接,允许创建多达32个接点的网络,并可以在网络中增加另外32个模块;由于RS-485标准支持半双功通信,只需2根线就可以进行数据的发送和接收,同时具有抑制共模干扰的能力.在由单片机构成的多机串行通信系统中,采用主从式结构:子机不主动发送命令或数据,一切都由主机控制.并且在一个多机通信系统中,只有1台单片机作为主机,各台子机之间不能相互通讯,即使有信息交换也必须通过主机转发[2],RS-485构成的多机通信原理框图如图1. 2 通信协议设计 协议数据单元分为2种格式:通用帧格式(表1);特殊帧格式(表2) 表1 通用帧格式 T ab11 G eneral frame format 地址功能数据长度数据CRC 1B1B1B1-16B2B 表2 特殊帧格式 T ab12 S pecial frame format 地址功能结束符 1B1B0X00 其中第1种格式为通用帧,第2种数据帧当主机检测与之连接从机的地址或者报接收数据出错时才用的格式. 主从式通信方式,即主控制器采用循环查询的方式于各子控制器通信,子控制器相互间不直接通信,而是通过主控制器间接地相互通信. Ξ收稿日期:2007-09-20 作者简介:彭 娜(1983- ),女,云南人,硕士生,主要从事低压电力载波通信协议方面的研究. 通讯作者:黎 英(1963- ),男,云南人,教授,博士,主要从事嵌入式系统研究.

电阻知识点

电阻知识点 电阻1.电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用。(导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大 ) 2.电阻(R)的单位:国际单位:欧姆;常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。 1兆欧= 103千欧; 1千欧= 103欧。 3.研究影响电阻大小的因素:(1)当导体的长度和横截面积一定时,材料不同,电阻一般不同。(2)导体的材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大(3)导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小(4)导体的电阻还和温度有关,对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。 4.决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的:长度、材料、横截面积和温度。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关) 5.容易导电的物体叫导体。不容易导电的物体叫绝缘体。橡胶,石墨、陶瓷、人体,塑料,大地,纯水、酸、碱、盐的水溶液、玻璃,空气、,油。其中是导体的有石墨、人体、大地、酸、碱、盐的水溶液。 6.导体和绝缘体是没有绝对的界限,在一定条件下可以互相转化。常温下的玻璃是绝缘体,而红炽状态的玻璃是导体。 7.半导体:导电性能介于导体与绝缘体之间的物体。 8.超导体:当温度降到很低时,某些物质的电阻会完全消失的现象。发生这种现象的物体叫 超导体,超导体没有(有、没有)电阻。 9.变阻器:(滑动变阻器和变阻箱) (1)滑动变阻器: ①原理:改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的。 ②作用:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电路中的电阻。

③铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是:滑动变阻器最大阻值为 50Ω,允许通过的最大电流为2A ④正确使用:A应串联在电路中使用;B接线要“一上一下”;C通电前应把阻值调 至阻值最大的地方。 (2)变阻箱:是能够表示出阻值的变阻器。 二、电阻 (一)定义及符号: 1、定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。 2、符号:R。 (二)单位: 1、国际单位:欧姆。规定:如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,这段导体的电阻是1Ω。 2、常用单位:千欧、兆欧。 3、换算:1MΩ=1000KΩ 1 KΩ=1000Ω 4、了解一些电阻值:手电筒的小灯泡,灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯,灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线,电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。 (三)影响因素: 1、实验原理:在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化) 2、实验方法:控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件” 3、结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。 4、结论理解: ⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关,所以导体的电阻是导体本身的一种性质。 ⑵结论可总结成公式R=ρL/S,其中ρ叫电阻率,与导体的材料有关。记住:ρ银<ρ铜<ρ铝,ρ锰铜<ρ镍隔。假如架设一条输电线路,一般选铝导线,因为在相同条件下,铝的电阻小,减小了输电线的电能损失;而且铝导线相对来说价格便宜。 (四)分类 1、定值电阻:电路符号: 2、可变电阻(变阻器):电路符号。 ⑴滑动变阻器: 构造:瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱

电路设计—— 常用电阻的选择及其作用

电路设计——常用电阻的选择及其作用 电阻的种类很多,普通常用的电阻有碳膜电阻、水泥电阻、金属膜电阻和线绕电阻等;特殊电阻有压敏电阻、热敏电阻、光敏电阻等。不同类型电阻其特性参数都有一定的差异,在电路使用时需要考虑的点也不一样。 对于刚接触电路设计的工程师来说很可能会忽略电阻的某些特殊的参数,导致产品的稳定性和可靠性得不到保证。正确的理解电阻各个参数及选型的注意事项,且全面的理解电阻在电路中起到的真正作用,才能够从底层最基本的电路设计上保证产品的优质性。 1电阻的基本参数: 新接触硬件电路设计的工程师,可能对电阻的第一印象就是物理书上描述的导电体对电流的阻碍作用称为电阻,用符号R表示,单位为欧姆、千欧、兆欧,分别用Ω、KΩ、MΩ表示。主要关注的参数为1)、标称阻值:电阻器上面所标示的阻值;2)、允许误差:

标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差,它表示电阻器的精度。而在电路的设计上,只关注这两个参数是不够的,还有两个重要的参数必须要在设计当中引起重视:额定功率和耐受电压值,这两个参数对整个系统的可靠性影响非常大。 如电路中流过电阻的电流为100mA,阻值为100Ω,那么在电阻上的功率消耗为1W,选择常用的贴片电阻,如封装为0805或1206等是不合适的,会因电阻额定功率小而出现问题。因此,选择电阻的额定功率要满足在1W以上(电路设计选择电阻的功率余量一般在2倍以上),否则电阻上消耗的功率会使电阻过热而失效。 同样,耐压值选择不合适的情况下,也会因为电阻被击穿而导致系统设计的失败。举个例子:AC-DC开关电源模块在设计的输入前端,根据安规GB4943.1标准的要求,在保证插头或连接器断开后,在输入端L、N上的滞留电压在1S之内衰减到初始值的37%,因此,在设计时一般会采用并接一个或两个MΩ级阻抗的电阻进行能量泄放,而输入端是高压,即电阻两端是要承受高压的,当电阻的耐压值低压输入端高压的情况下,就会产生失效。以下表一是常见SMT厚膜电阻的参数,最终选型时还要和选购器件的厂家核实。 表一常用SMT厚膜电阻 注:只做参考,以最终选择的厂家说明为准

基于RS485总线的数据采集处理系统

基于RS 485总线的数据采集处理系统 李新超,李继凯 (茂名学院 广东茂名 525000) 摘 要:为了解决多通道数据的远程采集和处理问题,介绍基于RS 485总线的串行通信数据采集处理系统的方案设计。给出RS 485通信接口的具体硬件电路,应用VC ++6.0编写PC 机软件,完成了PC 机与数据采集模块的串行通信及数据处理的软件系统设计,实现了对多通道现场数据的实时采集和处理,系统具有较强的实用性和扩展性。 关键词:RS 485总线;数据采集;串口通信;VC ++ 中图分类号:TN919 文献标识码:B 文章编号:10042373X (2007)122124203 The Data Acquisition and Processing System B ased on RS 485Bus L I Xinchao ,L I Jikai (Maoming University ,Maoming ,525000,China ) Abstract :To meet the remote multi 2channel data acquisition and processing.In this paper a serial communication data ac 2 quisition and processing system based on RS 485are designed.The hardware design of RS 485bus is presented.The system software design of serial communication between PC and multi 2channel data Acquisition modules and processing module by u 2sing VC ++6.0are described.The multi 2channel real 2time data acquisition and processing is realized.The system proves practi 2cability and expansibility. K eywords :RS 485bus ;data acquisition ;serial communication ;VC ++ 收稿日期:2006212216 基金项目:茂名学院青年科研基金项目(203259) 单片机具有集成度高、控制功能强、系统结构简单、价格优廉等优点。但是他的存储器容量太小,无法存储大量的采集数据;速度较慢,无法完成复杂数据处理、分析。将二者结合起来,单片机对输入的信号进行采集,然后向PC 机系统发送数据,PC 机系统对采集的数据进行处理,系统的功能将非常强大。二者的通信在速度要求不高的情况下常采用串行通信。串行通信具有实现简单、使用灵活方便、数据传输可靠等优点,因而在工业监控、数据采集和实时监控系统中得到广泛应用。目前,有多种接口标准可用于串行通信,包括RS 232,RS 422和RS 485等。RS 232是最早的串行接口标准,在短距离、较低波特率串行通信中得到了广泛应用。其后发展起来的RS 422,RS 485是平衡传送的电气标准,比起RS 232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的提高。RS 485硬件设计简单、控制方便、成本低廉,支持远距离多机通信。在实际应用如小区智能管理,楼宇监控等场合通常需要多个测控点才能有效完成测控任务,传输距离通常较远,RS 232总线无法满足设计要求,所以采用RS 485总线进行设计。1 系统总体设计 为满足对多通道数据采集和处理、控制的开发设计,系统采用1台PC 机和多个单片机采集终端构成集总式系统。由单片机P89L PC935构成采集控制终端即下位机, 采用RS 485总线与PC 机进行串口通信数据传输。系统中所有下位机挂接于同一条数据通信总线,总线为各现场单元共享,为避免总线通信的竞争与冲突,系统网络通信采用主从通信控制方法,即系统中每个下位机被赋予惟一的本机地址,采用上位机轮询,下位机应答的通信方式。用VC ++编写PC 机系统软件控制整个系统工作,利用VC 的MSComm 控件编写程序实现与下位机串口通信,编写程序实现对所得数据进行处理,如可以动态显示采集数据的曲线图形,并用ADO 数据库实现了采集数据的保存和查询。图1 是采集处理系统的总体框图。 图1 系统总体结构框图 2 系统的设计与实现2.1 RS 485通信接口 PC 机只有RS 232接口,所以要设计电路将RS 232 4 21总线与网络李新超等:基于RS 485总线的数据采集处理系统

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