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提高485总线系绝缘件统的可靠性方式解析
浏览: 发布日期:2017-09-10


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引言

  近年来,由于人们防火意识的不断增强以及有关法律、法规的不断完善,火灾自动报警系统得到迅猛发展和广泛应用,已成为预防火灾、保障人民生命和财产安全的最重要手段。这就要求火灾自动报警系统必须具有很高的可靠性稳定性

  目前,国内火灾报警系统多采用RS485半双工异步通信总线进行联网,实现火灾报警控制器之间,以及火灾报警控制器与火灾显示盘之间的通信。但在实际使用中,往往由于设备数量多、通信线路远以及现场的各种干扰等,造成通信可靠性、稳定性不高,致使联网系统的质量得不到保证。

  笔者在火灾自动报警系统的联网设计中,经大量试验,发现在使用RS485总线时,如果简单地按常规方式设计电路,那么在实际工程中可能存在以下两个问题:一是通信数据收发不可靠;二是在多机通信方式下,一个节点的故障(如死机)往往会使得整个系统的通信框架崩溃,而且给故障的排查带来困难。针对上述问题,对485总线接口的软硬件设计采取了有效的改进措施,大大提高了联网系统的可靠性和稳定性。

  1 RS-485总线接口硬件电路的设计

  如图1所示,89C51单片机自带异步通信接口,外接RS485收发器75LBC184,89C51的异步通信口与75LBC184之间采用3片光耦进行电气隔离。

  1.1 75LBC184 DE控制端的设计

  由于火灾报警控制系统中主机与分机相隔较远,通信线路的总长度往往超过1 000 m,而分机系统上电或复位又常常不在同一个时刻完成。如果此时某个75LBC184的DE端电位为1,那么它的485总线输出将处于发送状态,也就是占用了通信总线,这样其他分机就无法与主机进行通信。这种情况尤其表现在某个分机出现异常情况(如死机)下,会使整个系统通信崩溃。因此在电路设计时,应保证系统上电复位时75LBC184的DE端电位为0。由于89C51在复位期间,I/O口输出高电平,故图1中电的接法可有效地解决复位期间分机“咬”总线的问题。

  

 

  图1 改进后的485通信接口原理路

  1.2 隔离光耦电路的参数选取

  在火灾报警系统中,要对现场情况进行实时监控及响应,因此通信数据的波特率往往做得较高(本系统中控制器与显示盘之间的通信速率在6 250 bps)。限制通信波特率提高的“瓶颈”并不是现场的导线(现场施工一般使用非屏蔽的双绞线),而是单片机系统进行信号隔离


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