工業(yè)串口通信之甲方乙方
通信至少涉及到兩方,有問有答,你來我往。上一篇文章我們講解的工業(yè)串口通信的三種總線標(biāo)準(zhǔn):RS232、RS422和RS485,今天我們來講講同一種總線之間或者不同總線之間的甲乙雙方是如何建立起通信的鏈路的。

通信的甲乙雙方首先都要有數(shù)據(jù)處理的能力,即需要微處理器,個人計算機(jī)上的RS232串口的數(shù)據(jù)處理依靠主板上的CPU,工業(yè)上用的通信模塊的數(shù)據(jù)處理能力則來自于模塊上集成的單片機(jī)。
以目前使用較廣泛的ST公司的Cortex-M的單片機(jī)為例,STM32F10X系列單片機(jī)集成了USART和UART接口,可以接收外部的串行數(shù)據(jù)并向外發(fā)送數(shù)據(jù)。但是這些數(shù)據(jù)并不能直接被單片機(jī)處理,需要經(jīng)過相應(yīng)的電平信號的轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成RS232或RS485的電平信號,發(fā)送到總線上。
通常我們使用MAX3232或SP3232芯片把單片機(jī)的電平信號轉(zhuǎn)換成RS232的電平信號發(fā)送到接收方。
TI公司的MAX3232的外觀和管腳如下圖所示:

關(guān)于該芯片的使用我們暫時先不講,你可以上網(wǎng)查下資料或者關(guān)注我們后續(xù)的文章。同樣要把單片機(jī)的信號電平轉(zhuǎn)換成RS485的電平,需要使用MAX3485或者SP3485之類的芯片。
現(xiàn)在我們對RS232和RS485的信號來源有了更深一步的理解了。那假如現(xiàn)在我們要用筆記本電腦的串口和設(shè)備上的RS232模塊進(jìn)行通信,要怎樣接線呢?
最簡單的RS232接線方法是把公頭、母頭的2,3號線交叉連接(即公頭的2接母頭的3,公頭的3接母頭的2),然后把5-5連接(5號線為信號地線)。(如果你對DB9針腳的定義不清楚,請參考上一篇文章:工業(yè)串口通信之掀起串口的蓋頭),如下圖:

上圖是對標(biāo)準(zhǔn)的9針串口而言的,工業(yè)現(xiàn)場還有很多非標(biāo)的設(shè)備,RS232的連接只要記住一個原則即可:A口的發(fā)送數(shù)據(jù)針腳連接到B口的接收數(shù)據(jù)針腳,B口的發(fā)送數(shù)據(jù)針腳連接到A口的接收數(shù)據(jù)針腳,然后把信號地線相互連接。
對RS232來說,有些時候我們需要線路的請求發(fā)送、允許發(fā)送及是否準(zhǔn)備就緒等信號,這時候就需要用到RTSCTS等信號。標(biāo)準(zhǔn)9針串口的接線如下圖:

其實(shí)有個很簡單的原則,就是請求發(fā)送與允許發(fā)送相連,終端就緒與發(fā)送就緒相連。
再來看看RS422的接線:
依然是遵循發(fā)送接收相連的原則,即把:TxD+與RxD+相連;TxD- 與RxD- 相連;把信號地線相連接。

下圖是9針串口與三菱PLC的RS422接線圖:
RS485的接線:
由于RS485從RS422發(fā)展而來,許多電氣特性都相仿。不同之處在于RS485 可以采用四線制,也可以采用兩線制,兩線制可以實(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)雙向通信。采用四線制時,只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對多的通信(一個主設(shè)備,其余為從設(shè)備)。
兩臺RS485設(shè)備連接時,只需要把A與A相連,B與B相連即可;
RS485點(diǎn)對點(diǎn)通信

RS485點(diǎn)對多通信

RS485的連線需要用雙絞線,距離超過50米需要接120歐姆的終端電阻。
上面我們介紹了RS232RS422RS485各自標(biāo)準(zhǔn)間如何接線,當(dāng)我們需要在不同總線標(biāo)準(zhǔn)之間進(jìn)行通信時,需要用到轉(zhuǎn)接模塊。下圖是KOB的RS232轉(zhuǎn)RS485的無源模塊, 某寶上有銷售的,價格也不貴。

好了,到這里我們就把工業(yè)串口通信中甲乙雙方是如何在物理上建立起聯(lián)系的給大家介紹完了,下一篇文章我們將介紹通信的參數(shù)設(shè)置 (如:波特率)等,敬請期待:工業(yè)串口通信之有話好好說。
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