基于RS - 485 總線的數據采集系統

　　1.2.4 電源模塊

　　由于系統下位機位于大壩現場，電源無法從現場取得，必須由上位機提供，因此電源解決方案如圖6 所示。

　　圖6 　系統供電框圖

　　在主節點部分，通過總電源處理模塊，將交流220 V 轉換為直流12 V ,上位機的電源由自身的5 V 穩壓模塊提供，通過總電源線將12 V 直流輸送到下位機，下位機及其外圍器件所需的電源都由下位機的電源模塊提供，個別器件所需的特殊電壓，由專用模塊獲得。

　　1.2.5 通信模塊

　　總線采用雙絞線差分傳輸方式，可連接成半雙工和全雙工方式，最遠傳輸距離為112 km. 系統數據通信采用半雙工通信方式，即整個網絡中任一時刻只能由一個節點成為主節點，處于發送狀態，并向總線發送數據，其他的節點都必須處于接收狀態，如果2 個或2 個以上節點同時向總線發送數據，將導致所有發送方發送數據失敗，因此通信網一般采取主從式即主節點控制整個網絡的通信時序，使總線上的各節點分時使用總線，解決總線數據傳輸的沖突。

　　總線驅動芯片選用RS - 485 接口芯片SN75LBC184 ,它采用單一電源，電壓為3～515 V 時都能正常工作。與普通的芯片相比，它不但能抗雷電的沖擊，而且能承受高達的靜電放電沖擊，片內集成4 個瞬時過壓保護管，可承受高達的瞬態脈沖電壓，因此它能顯著提高防止雷電損壞器件的可靠性。對一些環境比較惡劣的現場，可直接與傳輸線相接，而不需要任何外加保護元件。該芯片還有一個獨特的設計，當輸入端開路時，其輸出為高電平，這樣可保證接收器輸入端電纜有開路故障時，不影響系統的正常工作。另外它的輸入阻抗為RS - 485 標準輸入阻抗的2 倍（ ≥24 kΩ） ,故可以在總線上連接64 個收發器。芯片內部設計了限斜率驅動，使輸出信號邊沿不會過陡，使傳輸線上不會產生過多的高頻分量，從而有效扼制電磁干擾。總線驅動芯片和單片機的連接采用間接連接，如圖7 所示。

　　圖7 　總線驅動芯片和單片機間的間接連接圖