計算機串行通信的環路實現方案

對于用戶要求接口具有遠距離（>1km）高速度（最高19200bps)通信能力，及工業現場的強抗干擾能力和噪聲抑制能力，對于普通的RS232接口，采用點對點單線共地連接（Singleended），電平驅動方式，最大通信距離為15.25m，顯然不能滿足要求。因此考慮20mA電流環路驅動方式。電流環路與電平方式相比具有以一優點：

電平方式 20mA電流環方式

信號易衰減 信號不易衰減

易受干擾 抗干擾能力強

遠距離，離頻率 適合遠距離高

傳輸性能低下 速通信

在本設計中，選用Motorola公司的光電耦合器TIL117進行信號變換和光電隔離。這樣數據信息通過封閉的電流環路傳遞，這種電流環路的低阻傳輸通信方式對串入通信回路的干擾有很強的抑制能力。

20mA電流環路接口通信方式示于圖1。

電路由下面兩大部分構成：

1.DC-DC變換器

采用DC-DC模塊將裝置提供的+5V直流電壓調節為±12V直流電壓，為電流源提供驅動電壓。

2.信號變換器（電流環驅動器/接收器）

信號變換器的電路示于圖2。

通信協議的選擇通過SW1進行，見表1。

本電流環接口板的發送（TD，DTR）和接收（RD）方均可工作在有源和無源兩種方式下，通過選擇接口板上的DIP開關SW2，可以在這兩種方式之間切換，必須注意一點，對于通信的雙方來講，同一信號的發送和接收必須一方有源，且只能有一方有源。

表1 SW1設置

選擇DIP開關SW2，可有4種通信方式，見表2。SW2設置見表3。

表2 SW2設置

表3 SW2設置

"O"表示ON，空格表示OFF。
本產品已開發成功，并在用戶現場調試通過，現已進入量產階段。