基于ModBus通訊協議智能模塊實現及應用

1 智能模塊硬件設計
智能模塊采用PICl8F458單片機控制，由電源電路、復位電路、LCD／LED顯示電路、RS一485接口電路、運行參數保存電路(EEPROM：Electrically Erasable Programmable Read―Only Mem―ory，EEPROM)等組成，由于PICl8F458單片機內部包含有ll位的A／D轉換，所以大大簡化了電路的設計。智能模塊的通訊接口電路，如圖1所示。

模塊通訊利用PICl8F458內部異步收發器模塊，并經過高速光電耦合器隔離(6N137)及RS一485驅動電路(65176)后連接到RS一485網絡。必須注意，光耦部分電路所采用的兩個電源VCC和5V一2必須完全隔離，否則采用光耦也就失去了意義。
RS一485通訊電路采用了兩級防護。G301、G302、G303為陶瓷放電管；R311、R312為自恢復保險絲。TVS1、TVS2為TVS管，選擇根據芯片的工作電壓與耐壓決定，一般略高于芯片最高工作電壓，可以6．8~10 V之間選擇。
當雷擊發生時，感應過電壓由兩端引入，G302與G303進行共模防護，G301進行差模防護，此時過電壓被削弱到約500 V左右，再經過R311、R312限流，TVSl、TVS2二次限壓后，到收發器的電壓被箝制在6．8 V左右，從而實現對RS一485驅動電路的保護。

2 智能模塊軟件設計
智能模塊軟件采用C18編程，模塊主程序主要包括初始化程序、ModBus通訊協議實現程序，獨立測控模式程序和聯機測控模式程序4大部分，如圖2所示。