RS-485總線是一種多發(fā)送器和多接收器的電路標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)只對傳輸電平、速率等做了規(guī)定，沒有規(guī)定傳輸協(xié)議。發(fā)送器和接收器之間的通信協(xié)議需要開發(fā)者自行設(shè)計。其特點是成本低、技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高且抗干擾能力強(qiáng)。

1.家電控制模塊

現(xiàn)代家庭中主要使用的電器的共同特點是繼電器控制。在家電的控制板上將功能繼電器相應(yīng)的控制線與模塊MCU連接，通過RS-485總線接口就可以方便地使用該系統(tǒng)進(jìn)行控制。

使用7 bit輸入/輸出的達(dá)林頓管芯片MC1413驅(qū)動繼電器，來控制相關(guān)的開關(guān)量。如對空調(diào)來說，溫度控制、風(fēng)向控制等是按鍵的開關(guān)量，都可以由繼電器來完成相應(yīng)的控制?？紤]到要嵌入家電中，控制節(jié)點盡量做得精小，而且沒有復(fù)雜的控制對象，故選用AT89C2051單片機(jī)作為控制器。 RS-485通信接口使用MAX1487芯片，允許掛接125個家電，采用半雙工通信方式，通信速率為2.5Mbit/s。家電控制通信只是進(jìn)行控制命令和家電狀態(tài)信息的傳輸，數(shù)據(jù)量很小。該芯片通信速率能夠滿足要求。

2.安防監(jiān)控模塊

安防系統(tǒng)由煙霧傳感部分、煤氣傳感部分、實時監(jiān)控部分等組成，實現(xiàn)了防火、防煤氣中毒、防盜監(jiān)控等功能。這些組成部分由煙霧傳感器和煤氣傳感器等組成，結(jié)合A-D轉(zhuǎn)換芯片傳輸信息。

實時監(jiān)控部分采用Ovinmin公司生產(chǎn)的OV7141圖像采集芯片。OV7141是高度集成的攝像芯片，支持多種格式： 內(nèi)設(shè)串行控制總線（ Serial Camera Control Bus，SCCB）接口，提供簡單控制方式，可以對OV7141芯片內(nèi)部所有寄存器值進(jìn)行修改。OV7141包含有8bit數(shù)據(jù)、同步信號，這些信號需要送給CPU以讀取圖像數(shù)據(jù)和保證同步。

由于數(shù)據(jù)的傳輸速度受到串口速度的限制，因此必須提高串口波特率。根據(jù)系統(tǒng)特點，在使用串口傳輸方式3時，波特率可變，可以根據(jù)傳輸效果實時改變。

系統(tǒng)采用了RS-485總線通信方式。 通信中采用“輪詢制”，中繼器作為主設(shè)備不斷向下發(fā)送設(shè)備請求應(yīng)答幀，而接入的從設(shè)備不能主動發(fā)送數(shù)據(jù)。任何時刻，總線只處于一種方式，即接收數(shù)據(jù)或發(fā)送數(shù)據(jù)。系統(tǒng)初始化一旦完成，總線即被置為接收狀態(tài)，當(dāng)從設(shè)備接收完主設(shè)備發(fā)來的消息后，立即通過軟件將總線置為發(fā)送狀態(tài)，待從設(shè)備發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后，又立即轉(zhuǎn)為接收狀態(tài)，等待主設(shè)備的請求幀。如果發(fā)來的請求幀中，設(shè)備ID地址和自身ID地址一致，接收設(shè)備就檢查這個幀是否正確。

系統(tǒng)采用嵌入式控制芯片做控制單元，通用RS-485總線組成傳輸網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了低成本、長距離傳輸，可滿足一般家庭的遠(yuǎn)程控制家電需求，具有較高的經(jīng)濟(jì)性和實用性。

RS-485布線規(guī)范如下：

1） 485信號線不可以和電源線一起走線。在實際施工中，由于走線都是通過管線，施工方有時為了省事，直接將485信號線和電源線綁在一起，由于強(qiáng)電具有強(qiáng)烈的電磁信號對弱電進(jìn)行干擾，從而導(dǎo)致485信號不穩(wěn)定，導(dǎo)致通信不穩(wěn)定。

2） 485信號線可以使用屏蔽線進(jìn)行布線，也可以使用非屏蔽線進(jìn)行布線。由于485信號是利用差模傳輸?shù)?，即?85+與485-的電壓差來作為信號傳輸。如果外部有一個干擾源對其進(jìn)行干擾，使用雙絞線進(jìn)行485信號傳輸時，由于其雙絞，干擾對于485+和485-的干擾效果都是一樣的，那電壓差依然是不變的，對于485信號的干擾縮到了最小。同樣的道理，如果有屏蔽線起到屏蔽作用，那么外部干擾源對于其的干擾影響也可以盡可能地縮小。

3）選擇使用普通的超五類屏蔽雙絞線即網(wǎng)線就可以。由于原材料價格上漲，導(dǎo)致現(xiàn)在市場上的線材良莠不齊，有不良商人利用某種合金來代替銅絲做網(wǎng)線，在外面鍍銅以蒙騙客戶。具體區(qū)別方法：看網(wǎng)線截面，如果是銅色，則就是銅絲;如果是白色，則是用合金以次充好。合金一般比較脆，容易斷，而且導(dǎo)電性遠(yuǎn)不如銅絲，很容易在工程施工中造成問題。線材一般建議選擇標(biāo)準(zhǔn)的485線，其為屏蔽雙絞線，傳輸線不是像網(wǎng)線那樣為單股的銅絲，而是多股銅絲絞在一起形成一根線，這樣即使某根小銅絲斷掉，也不會影響整根線的使用。

4） 485布線借助485集線器和485中繼器可以任意布設(shè)成星形接線與樹形接線。485布線規(guī)范是必須要“手牽手”的布線，一旦沒有借助485集線器和485中繼器直接布設(shè)成星形連接和樹形連接，很容易造成信號反射，導(dǎo)致總線不穩(wěn)定。很多施工方在485布線過程中，用了星形接線和樹形接線，有的時候整個系統(tǒng)非常穩(wěn)定，但是有的時候總是出現(xiàn)問題，又很難查找原因，一般都是由于不規(guī)范布線所引起的。

5） 485總線必須要接地。在很多技術(shù)文檔中，都提到485總線必須要接地，但是沒有詳細(xì)地提出如何接地。嚴(yán)格采講，485總線必須要單點可靠接地。單點就是整個485總線上只能有一個點接地，不能多點接地，因為將其接地是要使地線（一般都是屏蔽線作地線）上的電壓保持一致，防止共模干擾。如果多點接地則會適得其反?？煽拷拥貢r，整個485線路的地線必須要有良好的接觸，從而保證電壓一致，因為在實際施工中，為了接線方便，將線剪多段再連接，但是沒有將屏蔽線進(jìn)行良好的連接，從而使得其地線分成了多段，使得電壓不能保持一致，導(dǎo)致共模干擾。

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