手把手教你学单片机之十八RS通信和Modbus协议样本手把手教你学单片机之十八S RS通信和和s Modbus协议本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。

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在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域，通常情况下是采用串口通信的方是式进行数据交换。

最初采用的方式是RS232接口，由于工业现场比较复杂，各种电气设备会在环境中产生比较多的电磁干扰，会导致信号传输错误。

除此之外，RS232接口只能实现点对点通信，不具备联网功能，最大传输距离也只能而达到几十米，不能满足远距离通信要求。

而RS485则解决了这些问题，数据信到号采用差分传输方式，能够有效的解决共模干扰问题，最大距离能够到1200米，并且允许多个收发设备接到同一条总线上。

随着工业应用通信越来越多，1979议年施耐德电气制定了一个用于工业现场的总线协议Modbus协议，现在工业中用使用RS485通信场合很多都采用Modbus协议，本节课我们要讲解一下RS485和通信和Modbus协议。

块单单使用一块KST-51开发板是不能够进行RS485实验的，应很多同学的要求，把这节课作为扩展课程讲一下，如果要做本课相关实验，需买要自行购买USB转转485通信模块。

5RS485通信在实际上在RS485之前RS232就已经诞生，但是RS232有几处不足的地方::

1、接口的信号电平值较高，达到十几V，容易和损坏接口电路的芯片，而且和TTL电平不兼容，因此和单片机电路接起来的话必须加转换电路。

2、传输速率有局限，不能够过高，一般到几十Kb/s就到极限了。

3、接口使用信号线和GND与其它设备形成共地模式的通信，这种共地模式传输容易产生干扰，并且抗干扰性能也比较弱。

4、传输距离有限，最多只能通信几十米。

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5、通信的时候只能两点之间进行通信，不能够实现多机联网通信。

对针对RS232接口的不足，就不断出现了一些新的接口标准，RS485就是其中之一，他具备以下的特点::

1、我们在讲A/D的时候，讲过差分信号输入的概念，同时也介绍了差分输入的好处，最大的优势是能够抑制共模干扰。

特别工业现场的环境比较复杂，干扰比较多，所以通信如果采用的是差而分方式，就能够有效的抑制共模干扰。

而RS485就是一种差分通信方式，它的通信线路是两根，用通常用A和和B或者D+和和D-来表示。

逻辑“1””以两线之间的电压差为+(~6)V表示，逻辑“0””以两线间的电压差为-(~6)V来表示，是一种典型的差分通信。

2、RS485通信速度快，最大传输速度能够达到10Mb/s以上。

3、RS485内部的物理结构，采用的是平衡驱动器和差分接收器的组合，抗干扰能力也大大增加。

4、传输距离最远能够达到1200米左右，但是他的传输速率和传输距离是成反比的，只有在本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。

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100Kb/s以下的传输速度，才能达到最大的通信距离，如果需要传输更远距离能够使用中继。

5、能够在总线上进行联网实现多机通信，总线的上允许挂多个收发器，从现有的RS485芯片来挂看，有能够挂

32、

64、

128、256等不同个设备的驱动器。

RS485的接口非常简单，和RS232所使用的MAX232是类似的，只需要一个RS485转换器，的就能够直接和我们单片机的UART串行接口连和接起来，并且完全使用的是和UART一致的异于步串行通信协议。

但是由于RS485是差分通信，因此接收数据和发送数据是不能同时进行的，也就是说它是一种半双工通信。

那我们如何判断什么时候发送，什么时候接收呢??RS485类的芯片很多，这节课我们以MAX485解为例讲解RS485通信，如图18-1所示。

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图图18-1MAX485硬件接口MAX485是美信(Maxim)推出的一款常用RS485中转换器。

其中5脚和8脚是电源引脚，6脚和7是脚就是485通信中的A 和和B两个引脚，而1脚脚和和4脚分别接到我们单片机的RXD和和TXD引引机脚上，直接使用单片机UART进行数据接收和而发送。

而2脚和3脚就是方向引脚了，其中2脚脚是低电平使能接收器，3脚是高电平使能输出驱动器。

我们把这两个引脚连到一起，平时不发送数据的时候，保持这两个引脚是低电平，让MAX485处于接收状态，当需要发送数据的时候，把这个引脚拉高，发送数据，发送完毕后再本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。

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高拉低这个引脚就能够了。

为了提高RS485的抗近干扰性能，需要在靠近MAX485的的A和和B引脚之间并接一个电阻，这个电从阻阻值从100欧到1K都能够。

用在这里我们还要介绍一下如何使用KST-51单片机开发板进行外围扩展实验。

我们的开发板只能把基本的功能给同学们做出来提供实验练习，但是同学们学习的脚步不应该停留在这个实验板上。

如果想进行更多的实验，就能够通过单片机开发板的扩展接口进行扩展实验。

大家能够看到有蓝绿色的单片机座周围有32个插针，这32个插的针就是把单片机的32个个IO引脚全部都引出来的了。

在原理图上体现出来的就是我们的J

4、J

5、、J

6、J7这这4个器件，如图18-2所示。

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图图18-2单片机扩展接口这这32个IO口不是所有的IO口都能够用来对外扩展，其中既作为数据输出，又能够作为数据输入的引脚是不能够用的，、、，这三个引脚是不可用的。

，如果我们用来扩展，发送的信号如果和和DS18B20的时序吻合，会导致DS18B20拉低这引脚，影响通信。

除这3个个IO口以外的其它29个个IO口，都能够使用杜邦线接上插针，扩展出的来使用。

当然了，如果把当前的IO口应用于扩展功能了，板子上的相应的功能就实现不了了，也就是说需要扩展功能和板载功能二选一。

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