RS485实验指导书
实验一实验板点对点通信
【实验目的】
1. 建立双机通信的概念
2. 掌握单片机串行口通信的编程和调试方法。
3. 掌握异步串行通信的数据格式及数据协议设定。
【实验环境】
PC机一台，keil开发环境一套，RS232通信线
【实验重点及难点】
串行口通信的程序的设计，以及硬件的连接数据通信的协议等。
【实验原理介绍】
1.1 程序下载方式介绍
1.1.1 RS232与上位机通信下载程序
由于要从上位机中下载程序到单片机中，所以需要建立他们之间的通信线路。本实验采用MAX232芯片，max232是一种把电脑的串行口rs232信号电平（-10 ，+10v）转换为单片机所用到的TTL信号点平（0 ，+5）的芯片，下面介绍一下max232引脚图，看下面的图。
图3.1 max232引脚图
本实验中采用11、12、13、14号管脚作输入输出，其中13、14与DB9连接，11、12与单片机连接。
1.1.2 485通信
485通信的过程如下：从DB9接收数据，经过max485芯片实现电平转换，然后max485芯片经过高速光耦与单片机通信，将数据送入单片机中进行处理；处理完成后将数据返回至max485，再经DB9输出。如此就可实现两单片机之间的通信或单片机与上位机间的通信。下面介绍一下max485芯片接线方法，如下图示：
图2 max485接线图
其中1、4为输入输出管脚，经光耦与单片机连接，2、3为使能端，6、7为与外部通信接口。
1．2 MCU功能介绍
本实验中选择stc12c5a60s2系列单片机，其管脚图如下：
图3 tc12c5a60s2单片机管脚图
stc12c5a60s2系列单片机是单时钟的单片机，增强型8051内核，速度比普通8051快8~12倍，宽电压：5.5~3.5V，2.2~3.8V,低功耗设计：空闲模式，掉电模式，工作频率：0~35MHz.时钟：外部晶体或内部RC振荡器可选，在ISP下载编程用户程序时设置。全双工异步串行口，兼容8051的串口。内部集成max810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换。
本实验中，当外部信号输入时，经过A/D转换，再由8051处理后输出，其中p3.0为输入，p3.1为数据输出，也可经其他I/O口输入输出，以达到数据显示等其他功能。另外，在实验中stc12c5a60s2还连接一些其他外部电路，如时钟信号电路，复位电路，地址选通
电路，以及数据显示电路等。
1.3 实验板资源介绍
1：四针电源插座，可以直接用电脑电源中的5V电源接口直插。
注：四个针从外到里（从左至右）分别为+5V、GND、GND、无用。
2：通用电源接口。
注：以上两个电源接口任选其一。
3：两个DB9，485通信接口
4：电源开关，拨下为关，拨上为开，也可以通过右边的红色电源灯判断。
5：电位器，可用来调节液晶对比度。
6：电源灯
7：232—485选择插针
8：485—MVB选择插针
9：端接电阻
10：端接电阻引入插针
11：LCD液晶
12：DB9，232通信接口
13：STC12C5A60S2芯片
14：两个LED灯
15：MVB引入插针
16：两个按键
17：第二路串口引入插针
18：电位器，用于AD采用的输入
19：复位按键
20：LED灯
21：多余的IO口引出插针
22：六位拨码开关，实际只有前五位有效（从左至右，往下拨置地，往上拨至高）
【实验内容】
1. 查阅MCU芯片手册，理解电路原理。
2. 制作串口RS232通信线。
3. 下载例程进行测试。
【实验步骤】
1. 在电脑中安装keil开发环境。
2. 制作串口RS232通信线
3. 编写通信程序，实现以下功能。
A 数据采样-----判断是否有数据输入（输入为模拟量）
B 模数转换-----对输入数据进行A/D转换，供芯片处理。
C 请求发送数据程序-----发出数据请求信号
D 响应程序-----针对请求信号，做出相应回应。
E 液晶显示程序-----对收到的信号进行数据处理，以十进制数进行显示。
按设计电路连接本组硬件电路板A与电脑，上电。
进入程序编译界面，调试程序。调节输入电压，观察液晶显示值与实际值是否一致。
若不一致，修改程序，直至液晶屏正确显示电位器电压。
4. 关闭电源。取另外一组的硬件电路板B。用串行通信线将硬件电路板A与硬件电路
板B相连，打开电源，使A、B电路板工作。
5. 运行程序，调整电位器输入电压，观察A、B电路板的液晶显示结果与实际是否一
致。多次调节输入电压，观察并记录结果。
实验二通信介质对数据通信有效性的影响
任务1：终端电阻的作用
【实验目的】
1. 掌握终端电阻的计算方法
2. 了解终端电阻的作用。
【实验环境】
PC机一台，实验板两块，导线若干
【实验内容】
检测有无终端电阻两种情况下的通信数据波形
【实验步骤】
1. 按电路原理图使用双绞线连接两块电路板。
2. 在两个终端节点上，即最近端和最远端，各接入一个终端电阻（阻值为50欧）。
3. 启动其中的一块电路板，调节所连电位器并运行显示程序，向另一块电路板发送结
果数据使其显示。
4. 使用示波器测量收数据端信号波形，分析数据通信的有效性指标（频带利用率，协
议效率和通信效率）。
5. 将步骤（2）中的终端电阻换为120欧和240欧及不接终端电阻重复试验，分析记
录实验结果。
6. 综合四种情况，分析终端电阻的作用及对数据通信有效性的影响，确定其取值原则
任务2：通信介质对通信有效性的影响
【实验目的】
3. 熟悉常用的485通信介质
4. 掌握不同介质对485通信有效的影响
【实验环境】
PC机一台，实验板两块，信号发生器一台，示波器一台，不同类型的导线若干
【实验重点及难点】
编写485通信程序，制作不同类型的通信线
【实验内容】
1. 长度：使用1米、3米、5米长5类双绞线连接两块电路板，使用示波器
测量收数据端信号波形，分析数据通信的有效性指标。
2. 线径：使用3类、5类双绞线连接两块电路板，使用示波器测量收数据
端信号波形，分析数据通信的有效性指标。
3. 列表对比实验结果。
任务3：信号类型，波特率，及介质带宽对通信有效性的影响
【实验目的】
1. 熟悉常用的485通信介质
2. 掌握不同介质对485通信有效的影响
【实验环境】
PC机一台，实验板两块，信号发生器一台，示波器一台
【实验重点及难点】
1. 深刻理解介质带宽的概念
2. RS485通信程序的编写
【实验内容】
1. 信号类型的改变：使板子发出三角波，方波，矩形波，测量接收侧的波形。
2. 在程序中改变通信的波特率，测量接收端的波形
3. 选用不同带宽的通信介质，进行对比测试。
【实验报告要求】
1. 记录示波器波形。
2. 列表比较在不同情况下，对通信情况的影响。
RS485通信和Modbus协议
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，数据信号采用差分传输方式，可以有效的解决共模干扰问题，最大距离可以到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通信和Modbus协议。 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，需要自行购买USB转485通信模块。 RS485通信 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，不可以过高，一般到几十Kb/s就到极限了。 3、接口使用信号线和GND与其他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。 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。 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，最大的优势是可以抑制共模干扰。尤其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分方式，就可以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，通常用A和B或者D+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，最大传输速度可以达到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。
RS485通讯实验
RS485通讯实验 与CAN 类似，RS-485 是一种工业控制环境中常用的通讯协议，它具有抗干扰能力强、传输距离远的特点。RS-485 通讯协议由RS-232 协议改进而来，协议层不变，只是改进了物理层，因而保留了串口通讯协议应用简单的特点。RS-485 协议主要是把RS-232 的信号改进成差分信号，从而大大提高了抗干扰特性。 对比CAN 通讯网络，可发现它们的网络结构组成是类似的，每个节点都是由一个通讯控制器和一个收发器组成，在RS-485 通讯网络中，节点中的串口控制器使用RX 与TX 信号线连接到收发器上，而收发器通过差分线连接到网络总线，串口控制器与收发器之间一般使用TTL 信号传输，收发器与总线则使用差分信号来传输。发送数据时，串口控制器的TX 信号经过收发器转换成差分信号传输到总线上，而接收数据时，收发器把总线上的差分信号转化成TTL 信号通过RX引脚传输到串口控制器中。 RS-485 通讯网络的最大传输距离可达1200 米，总线上可挂载128 个通讯节点，而由于RS-485 网络只有一对差分信号线，它使用差分信号来表达逻辑，当AB 两线间的电压差为-6V~-2V 时表示逻辑1，当电压差为+2V~+6V 表示逻辑0，在同一时刻只能表达一个信号，所以它的通讯是半双工形式的。 RS-485 与RS-232 的差异只体现在物理层上，它们的协议层是相同的，也是使用串口数据包的形式传输数据。 由于RS-485 与RS-232 的协议层没有区别，进行通讯时，我们同样是使用STM32 的
USART 外设作为通讯节点中的串口控制器，再外接一个RS-485 收发器芯片把USART 外设的TTL 电平信号转化成RS-485 的差分信号即可。 RS-485—双机通讯实验 本小节演示如何使用STM32 的USART 控制器与MAX485 收发器，在两个设备之间使用RS-485协议进行通讯，本实验中使用了两个实验板，无法像CAN 实验那样使用回环测试(把STM32USART 外设的TXD 引脚使用杜邦线连接到RXD 引脚可进行自收发测试，不过这样的通讯不经过RS-485 收发器，跟普通TTL 串口实验没有区别)，本教程主要以“USART—485 通讯”工程进行讲解。
工业计算机网络实验指导书
实验一、双绞线的制作以及小型局域网搭建 一、实验目的 1、熟悉网络连接设备及工具的使用。 2、了解双绞线的特性与应用场合。 3、掌握双绞线的制作方法。 二、实验主要仪器与设备 1、RJ－45头若干、双绞线若干米、RJ－45压线钳一把、测试仪一套。 2、PC机若干台。 三、实验原理 1、非屏蔽双绞线的六种类型 类别应用 Cat1 可转送语音，不用于传输数据，常见于早期电话线路电信系统 Cat2 可转输语音和数据，常见于ISDN和T1线路 Cat3 带宽16MHz，用于10BASE-T，制作质量严格的3类线也可用于100BASE-T 计算机网络。 Cat 4 带宽20MHz，用于10BASE-T或100BASE-T。 Cat 5 带宽100MHz，用于10BASE-T或100BASE-T，制作质量严格的5类线也可用于1000BASE-T。 Cat 6 带宽高达200MHz，可稳定运行于1000BASE-T。 实验使用双绞线是5类线。由8根线组成，颜色分别为： 【橙白，橙】，【绿白，绿】，【蓝白，蓝】，【棕白，棕】 2、RJ-45连接器和双绞线线序 RJ45水晶头由金属片和塑料构成,特别需要注意的是引脚序号,当金属片面对我们的时候从左至右引脚序号是1-8, 这序号做网络联线时非常重要,不能搞错。 工程中使用比较多的是T568B 打线方法，线序如下： 直通线：（机器与集线器连） 1 2 3 4 5 6 7 8 A端：橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕； B端：橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕。 交叉线：（机器直连、集线器普通端口级联） 1 2 3 4 5 6 7 8 A端：橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕；
常用温度传感器测量电路设计实验指导书
常用温度传感器测量电路设计 实 验 指 导 书
自动化工程学院 常用温度传感器测量电路设计实验指导书 一、实验目的： 本实验要求设计并制作一个常用温度传感器测量电路，要求测量温度在常温～100℃之间，输出为电压信号。该电路即可用于热电阻温度测量也可用于热电偶温度测量。 二、基本原理: 温度测量过程原理： 图1：温度测量过程 温度测量过程原理如图1所示: 信号采集：由热电偶或热电阻传感器负责将被测体的相关物理量转化为电信号。 信号处理部分：负责对信号进行放大，整形，降噪,标准化等处理。 输出显示部分：负责对处理后的各种信号进行可视化处理，便于人们直观的读出相关的物理量。该部分可以是计算机或数码管或显示仪表等。该实验只涉及信号采集，信号处理部分的相关电路设计，安装，调试等内容。 设计思路:
温度检测电路总体设计思路：如图2所示，被测物体温度经过温度传感器元件以及相关转换电路转化为电压信号，经后续放大电路放大调节后输出，再用数字显示表头显示检测到的温度信号。 图2温度检测电路组成 传感器部分： 热电偶传感器：是将A和B二种不同金属材料的一端焊接而成如图3。A 和B称为热电极，焊接的一端是接触热场的T端称为工作端或测量端，也称热端；未焊接的一端处在温度T0称为自由端或参考端，也称冷端(接引线用来连接测量仪表的两根导线C是同样的材料，可以与A和B不同种材料)。 T与T0的温差愈大，热电偶的输出电动势愈大；温差为0时，热电偶的输出电动势为0；因此，可以用测热电动势大小衡量温度的大小。国际上，将热电偶的A、B热电极材料不同分成若干分度号，如常用的Ｋ(镍铬-镍硅或镍铝)、Ｅ(镍铬-康铜)、Ｔ(铜-康铜)等等，并且有相应的分度表即参考端温度为0℃时的测量端温度与热电动势的对应关系表；可以通过测量热电偶输出的热电动势值再查分度表得到相应的温度值。实验中用分度号为K的热电偶。
亚龙YL-335B实训项目书
亚龙YL-335B 型 自动生产线实训考核装备实训指导书
前言 现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是它的综合性和系统性，在这里，机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是，生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。 可编程序控制器（PLC）以其高抗干扰能力、高可靠性、高性能价格比且编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中，担负着生产线的大脑——微处理单元的角色。因此，培养掌握机电一体化技术，掌握PLC 技术及PLC 网络技术的技术人材是当务之急。 亚龙YL-335B 型自动生产线实训考核装备在铝合金导轨式实训台上安装送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进（伺服）电机位置控制等技术。系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC 承担其控制任务，各PLC 之间通过RS485 串行通讯实现互连的分布式控制方式。因此，YL-335B 综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC 控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。利用YL-335B，可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学习者得到一个非常接近于实际的教学设备环境，从而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。 YL-335B 采用模块组合式的结构，各工作单元是相对独立的模块，并采用了标准结构和抽屉式模块放置架，具有较强的互换性。可根据实训需要或工作任务的不同进行不同的组合、安装和调试，达到模拟生产性功能和整合学习功能的目标，十分适合教学实训考核或技能竞赛的需要。 本实训指导书主要阐述亚龙YL-335B 型自动生产线实训考核装备的基本结构、工作原理和工作过程。实训指导书力求采用项目教学的方法介绍本装备所涉及的技术，使学生在知识的学习和综合应用，PLC 的编程和组网能力，设备的安装与调试等方面能收到较好的效果。 鉴于时间仓促和限于编者水平，书中难免有错误及不当之处，恳请读者批评指正。
EL-EMCU-I(SOPC)实验指导书
目录 第一章 EL-EMCU-I实验系统的资源介绍 (1) 一、系统功能概述 (1) 二、系统硬件资源 (2) 第二章数字可编程设计实验 (18) 实验一组合逻辑3-8译码器的设计 (18) 实验二半加器 (29) 实验三全加器 (30) 实验四全减器 (32) 实验五 4位向量加法/减法器 (34) 实验六向量乘法器 (35) 实验七数据比较器 (37) 实验八多路数据选择器 (39) 实验九编码器 (40) 实验十译码器 (43) 实验十一二进制码转换成BCD码 (45) 实验十二 BCD码转换成二进制码 (47) 实验十三 BCD码转换成格雷码 (48) 实验十四组合逻辑电路的设计 (50) 实验十五简单状态机 (53) 实验十六串入/并出移位寄存器 (54) 实验十七并入/串出移位寄存器 (56) 实验十八多功能寄存器 (58) 实验十九单脉冲发生器 (61) 实验二十节拍脉冲发生器 (62) 实验二十一奇偶检验 (64) 实验二十二计数器 (66) 实验二十三 7段数码管显示 (68) 实验二十四步进电机控制实验 (70) 实验二十五蜂鸣器演奏实验 (72) 实验二十六继电器和光耦控制实验 (74) 实验二十七半导体温度传感器DS18B20实验 (76) 实验二十八秒表设计实验 (77) 第三章基于NIOS的软核设计实验 (79) 实验一 16×16 LED点阵实验 (79) 实验二 UART与PC机通信实验 (80) 实验三 12位串行A/D实验 (81) 实验四 12位串行D/A实验 (84) 实验五 RS485通讯实验 (85) 实验六基于SOPC的uC/OS-II操作系统应用实验 (88) 实验七 7279键盘显示接口实验 (94) 实验八压入弹出式IC卡实验 (101) 实验九直流电机调速实验 (104) 实验十 4相步进电机实验 (106) 附录I NIOS II常用函数 (108) 附录II USB下载线驱动安装 (119)
过程控制及仪表实验指导书
过程控制及仪表实验指导书 过程控制系统及仪表 实验指导书 潘岩左利 长沙理工大学 电气与信息工程学院 20XX年4月 1 目录 第一章系统概述第二章实验装置介绍 一、THJ-3型高级过程控制对象系统实验装置二、THSA-1型过控综合自动化控制系统实验平台三、软件介绍 四、实验要求及安全操作规程第三章实验内容 实验一、单容自衡水箱液位特性测试实验实验二、双容水箱特性的测试实验实验三、单容液位定值控制系统实验 2 第一章系统概述 THSA-1型过程综合自动化控制系统(Experiment Platform of Process Synthetic automation Control system)THJ-3型高级过程控制对象系统实验装置、THSA-1
型综合自动化控制系统实验平台及上位监控PC机三部分组成。如图1-1所示。 图1-1 THSA-1过程综合自动化控制系统实验平台 该套实验装置紧密结合工业现场控制的实际情况，能够对流量、温度、液位、压力等变量实现系统参数辨识，并能够进行单回路控制、串级控制、前馈-反馈控制、滞后控制、比值控制、解耦控制等多种控制实验，是一套集成了自动化仪表技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术及现场总线技术等的多功能实验设备。 THSA-1型过程综合自动化控制系统能够为在校学生和相关科研人员提供有力帮助。学生通过学习，应对传感器特性及零点漂移有初步认识，同时能掌握自动化仪表、变频器、电动调节阀等仪器的规范操作，并能够整定控制系统中相关参数。 这套实验设备综合性强，所涉及的工业生产过程多，所有部件均来自工业现场，严格遵循相关国家标准，具有广泛的可扩展性和后续开发功能，有利于培养学生的独立操作、独立分析问题和解决问题的创新能力. 整套实验装置的电源、控制屏均装有漏电保护装置，装置内各种仪表均有可靠的自保护功能，强电接线插头采用封闭式结构，强弱电连接采用不同结构接头，安全可靠。 3
自-电气控制课程设计指导书-RS485
基于RS485的简单现场总线通信系统设计 指导书 1.课程设计目的 1)进一步融合大学期间所学的理论知识和实践技能； 2)提高学生问题分析能力和实际操作能力； 3)通过完成一个较完整的简单课题，使学生对实际的系统设计与实现有一个初步的认识。 2.技术指标 A，单发单收，在发送状态,能够连续发送从0到9９的数字； B，单发单收，在接收状态,能够接收数据，并在数码管上正确地显示出来； C，单发多收,在AB完成的基础上，接上多个接收设备，能够正确发送和接收; D，设定一个为主站,其余为从站,每次数据传输都由主站发起,即主站请求从站1发送数据,主站接收到,并显示在数码管上，主站再请求从站2发数据,从站２要能发送数据，并且主站要能收到 并显示出来。每个站点要在软件中设定站址。 3.系统设计方案 3．1整体方案设计 基于RS-４85的现场总线通信系统克服了RS２3２通信距离短的缺陷,已广泛应用于工业控制、仪器、仪表、多媒体网络、机电一体化产品等诸多领域。 为了更好地理解使用RＳ4８5总线的方法,我们先简单回顾一下RS２3２的原理和操作方法。在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。RS-232-C接口（又称EIＡRS-２3２-Ｃ是目前最常用的一种串行通讯接口。(“RS－2３２-C中的“-C只不过表示RＳ-2３2的版本,所以与“ＲS-２32简称是一样的）它是在1９７0年由美国电子工业协会（EIA 联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是数据终端设备（DTE)和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准。规定采用一个２5个脚的DB-２5连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。后来IBM的PC机将RＳ－23２简化成了DB-9连接器，从而成为事实标准。而工业控制的RS－232口一般只使用RXＤ(收）、TXD(发)、GND（地） 三条线。注意DB－9连接器有公头母头之分，一般PC机配有公头。下图是一个C51单片机小系统的原理图（和实验中心的小系统不一样,这里只是起到示意作用)。
基于RS485通信协议实验
基于RS485通信协议实验 RS485通信协议是一种常用的串行通信协议，可广泛应用于工业控制、仪器仪表、电力行业等领域。该通信协议能够实现多个设备之间的远程通信，具有高可靠性、高抗干扰性、支持多节点、长距离传输等优点。 RS485通信协议使用差分信号传输方式，通过两根信号线(D+和D-)传 输信号。其中，D+为正信号线，D-为负信号线。相比于RS232通信协议，RS485通信协议支持多个设备共享同一条信号线，能够实现多个设备之间 的数据传输，适用于复杂的通信环境。 在RS485通信协议中，每个设备都有一个唯一的地址，通过地址可以 对特定设备进行通信。通信设备可以是主设备(Master)或从设备(Slave)。主设备负责发起通信请求，从设备接收请求并返回相应的数据。 RS485通信协议的物理层要求设备之间的通信线路是差分信号线，信 号传输电平为±2V。其传输距离可以达到1200米，速率通常可达到最高 10Mbps。 RS485通信协议的数据链路层采用异步传输方式，数据帧包括起始位、数据位、校验位和停止位。通信设备之间通过发送和接收数据帧进行通信。数据帧的格式为： 起始位（1位）--数据位（8位）--校验位（可选）--停止位（1位）RS485通信协议的优点之一是抗干扰能力强。由于采用差分信号传输，对电磁干扰和信号衰减有很好的抵抗能力。此外，它还支持多节点通信， 可以连接多个设备在同一条信号线上进行通信，减少了通信线的数量和复 杂性。
RS485通信协议在工业自动化领域得到广泛应用。例如，工业控制系 统中的PLC（可编程逻辑控制器）可以通过RS485通信协议与其他设备进 行数据交换。另外，电力行业的智能电表、变电站设备等也可以通过 RS485通信协议实现远程监控和数据传输。 综上所述，RS485通信协议是一种可靠、灵活、高效的串行通信协议。它适用于环境复杂、距离远、数据量大的场景，广泛应用于工业控制、仪 器仪表、电力行业等领域。使用RS485通信协议可以实现设备之间的远程 通信和数据交换，提高系统的可靠性和性能。
通过FX3U-485-BD实现PLC和计算机的RS485通信(无协议)
通过FX3U-485-BD实现PLC和计算机的RS485通信(无协议) 通过FX3U-485-BD实现PLC和计算机的RS485通信 在挑残机项目中，主站需要记录PLC（FX3U-128MT）的错误报警信息，故需要在PLC 和主站PC间进行通信，且PLC和主站PC间距离较长，考虑到RS232最远通信距离为15m 不能达到我们的要求，在本项目中使用RS485进行通信。 一．硬件：主站PC端使用MOXA的4通道PCI-RS485多串口卡，PLC为FX3U-128MT，由于本身不含485通信，故安装FX3U-485-BD。引脚定义： MOXA 多串口卡引脚定义 FX3U-485-BD 引脚定义 1 RDA 2 RDB 3 SDA 4 SDB 5 FG 1 TXD-(A) 2 TXD+(B) 3 RXD+(B) 4 RXD-(A) 5 GND 二．PLC中需要用到的指令和寄存器 1.指令：RS 功能：通过安装在基本单元上的RS-232C或RS-485串行通信口(仅通道1)进行无协议通信，从而执行数据的发送和接收的指令。其格式为：[RS S* m D* n] 其中 S* m D* n的含义分别为： 数据寄存器： 通信格式寄存器D8120的各位含义即设置方法：设定D8120=0081H，即9600bps，8位数据位，1为停止位，无奇偶校验，无帧头帧尾，RS485通信， 特殊辅助继电器： 三．实验步骤：（1）硬件连接 i）安装FX3U-485-BD和MOXA多串口卡 ii）焊接通信电缆。 根据MOXA和FX3U-485-BD的引脚定义，RS485通信电缆为： 主站PC端定义引脚 TXD-(A) TXD+(B) RXD+(B) RXD-(A) GND 1 2 3 4 5 颜色 黄红橙黑紫 PLC端 RDA RDB SDB SDA SG (2)编写PLC端实验程序
(修改后)汽车试验学实验指导书
前言 一、实验目的： 1、了解测试原理与方法、培养学生正确的选用测试装置； 2、掌握汽车实验方法、数据处理和分析方法； 3、接触工程实际的各种实验规范和要求； 4、能够根据要求选择确定的汽车实验方案，并能够进行数据分析，为进一步学习、研究和处理汽车工程技术问题打下基础。 二、实验内容与要求： 通过实验加深学生所学内容，熟悉汽车基本性能的检测方法。 1、汽车悬挂系统固有频率和阻尼比的测定：通过实验了解汽车悬架性能检测时常见的检测仪器设备和汽车悬架性能检测的基本原理。 2、发动机参数测试实验：通过实验熟悉发动机实验台架，掌握发动机调速特性实验的方法，正确操作、准确记录测量数据并分析、评价。 3、汽车动力学测试实验：通过实验了解汽车动力学测试的设备工作原理，基本结构，测试流程并准确记录测量数据。 三、实验注意事项： 1、服从实验指导教师的管理，遵守实验室安全管理制度和设备操作规程。 2、实验室应保持肃静、文明、整洁的工作环境和良好的工作秩序，禁止在室内高声喧哗、打闹。 3、实验前认真预习，熟悉实验相关内容。 4、实验期间注意安全，不得乱动与本实验无关的实验设备与器材，如擅自动用与本实验无关的仪器设备造成损失，承担全部责任。 5、严格按照实验步骤进行实验，认真观察和思考。爱护实验设备。 6、实验完毕后，清理现场，清点工具，摆放整齐，在老师允许下方可离开。 7、课下认真且及时完成实验报告，要求书写工整，图表清晰，并作好总结，如有疑问请在下次实验中提出。 实验一汽车悬挂系统固有频率和阻尼比的测定 一、实验目的 测定汽车车身部分固有频率、阻尼比和车轮部分的固有频率。根据要求组成测量系统，掌握测量点的布置及测试系统的调试。掌握仪器的正确使用方法，对测量数据进行正确的处理和分析，并编制实验报告。 二、实验条件 实验应在汽车满载时进行。根据需要可补充空载时的实验。实验前需称量汽车总质量及前、后轴的质量。悬架弹性元件、减振器和缓冲块应符合技术条件规定。实验车辆轮胎花纹完好，轮胎气压符合技术条件规定的数值。 三、实验原理及仪器 实验所用仪器的连接如下图。 1、传感器采用压电式加速度传感器，分别安装在前轴车身及车架的相应位置。 2、放大器采用电荷放大器，对加速度信号进行放大。电荷放大器具有传感器灵敏度调整功能，可根据传感器的灵敏度进行调整，对传感器输出的电荷信号进行放大，并将其转换成归一化的电压信号输出。 3、采集仪器采用WAVEBOOK数据数据采集器，并采用Dasylab软件记录振动加速度的时间历程并处理计算、显示、打印。整个测量系统的频率范围必须满足0.3—100Hz的要求。
环境监测系统实验指导书
环境监测系统实验指导书 环境监测平台系统实验指导书一、实验目的1、了解如何搭建一个环境监测平台系统2、分析温湿度传感器是如何工作的二、实验内容1、读取温度、湿度的实时数据2、分析采集传感器数据过程3、模拟实际环境监测三、实验设备1、硬件：、PC 机、温湿度传感器、无线数传模块、WIFI设备服务器、5V电源、12V 电源、公母交叉线12、软件：、ComMaster、TCP/UDP调试软件台个个个个个根、UART—WIFI配置管理软件、Rf-Magic、环境监测平台软件四、实验
原理1、基本概念：无线数传模块，无线数据传输广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。无线数传模块结构框图如图所示：SPI总线MCURF-ICRS232或RS485电平转换433MHz射频信号无线数传模块结构框图工作原理：通过MCU控制射频收发芯片RF-IC的寄存器来实现无线数据的发送和接收。示意拓扑图串口线串口线PC1无线数传模块1无线数传模块2PC2 无线数据传输通信拓扑图示意接线图PCTTL转RS232转换板DC 5VTTL TO RS232串口线RS232口模块
1GNDPC1VCCENTXRXTXDRXDRXD TXDB/RXA/TX模块2GNDVCCENRXDTXDB/RXA/ TO RS232串口线RS232口PC2TTL转RS232转换板DC 5VPC 无线数传模块与PC串口连接图无线数传模块与TTL转RS232转换板的连接TTL转RS232转换板DC5V顶层排针GNDVCCRS232LED复位键排针ENMCURXDTXDB/RXA/TX天线RF-IC 顶层串口转无线模块无线数传模块与TTL转RS232转换板连接图数据传送方式发送设备接收设备单工通信：在同一时间只有一方能接受或发送信息。不能实现双向通信，举例：电视、广播、遥控发送设备接收设备接收设备发送设备半双工通信：在同一时间只可以有一方能接受或发送信息。可以实现双向通信，举例：对讲机发送设备接收设备接收设备发送设备数据传送方式分类图串口通信协议-RS-232标准RS-232是IBM-PC及其兼容
新能源汽车实训指导书(试验台)
实验实训2：纯电动汽车实验台 目录 实验一：电池包显示屏Rs485-线路 实验二：电池包显示屏12V+线路 实验三：交流控制器20号线路 实验四：电子油门2号线路 实验五：电子油门4号线路 实验六：电子油门1号线路 实验七：驱动电机编码器电源+控制线 实验八：驱动电机编码器B信号线路 实验九：真空助力泵供电正极线路 实验十：放电继电器1控制线 纯电动汽车实验工作台实验操作 实验准备 1.万用表 2.故障设置设备为我公司提供（使用见说明书） 3.示波器 4.设备已充足电量并能正常使用 实验内容 实验一：电池包显示屏Rs485-线路
一.实验目的了解Rs485线信息传输结构及工作状态 二.故障设置打开点火开关，连接设故设备，将Rs485-线断开 三.故障现象显示屏能正常显示但显示信息不变 四.故障检测 4.1用示波器连接检测Rs485-线的信号用示波器在BMS端测有信号 在显示屏端测信号 发现Rs485-从BMS出来是有波形，但在进显示器的端子时无信号，是此线路断路4.2关闭点火开关，用万用表检测其线路通断
将万用表打到欧姆档发现其线路不通 五.清除故障 使用设故设备清除此线路的故障显示屏显示正常 六.实验总结 6.1此实验验证了Rs485传输是可以单线传输类似于CAN低速的传输结构 6.2 此时这现象就是单线传输，一根传输线路不能正常传输显示信息，使显示变慢6.3 加强对信息网络传输知识的学习 实验二：电池包显示屏12V+线路 一. 实验目的了解显示屏的工作电源结构 二. 故障设置打开点火开关连接设故设备，将电池包显示屏12V+线路断开 三 . 故障现象 显示屏熄灭，不显示 四. 故障检测 4.1 检测BMS提供电源 万用表打到直流20V档测量结果有电出来 4.2检测显示屏输入端电源
PROFIBUSDP总线应用手册rs485.doc
目次 1前言 (2) 2RS-485简介 (2) 2.1RS-485的规范 (2) 2.2RS485应用中常见的问题 (3) 2.2.1 最多可带收发器（即节点数）的数目 (3) 2.2.2关于终端匹配 (4) 2.2.3引出线（分支）的长度 (5) 2.2.4关于偏置电阻 (5) 3PROFIBUS-DP总线应用说明 (8) 3.1标准最大配置 (8) 3.2支持的传输速率 (8) 3.3传输介质 (8) 3.4传输线最大距离 (9) 3.5长距离时节点数的计算 (9) 3.5.1FM1模块的数据量 (9) 3.5.2MACS系统数据交换周期的概念 (10) 3.5.3数据交换周期的工程应用 (10) 3.6重复器与终端匹配器的应用 (11) 3.7通过重复器改变网络拓扑结构 (11)
P rofibus-DP总线Profibus-DP 总线 1前言 目前用于过程控制的多种通讯协议中Profibus-DP、Arcnet、和CAN 的物理层均是RS-485规范。 本手册围绕RS-485的理论和应用要点，对Profibus-DP的物理层进行工程应用上的说明。 读者如果熟悉第2节内容，可以跳过不阅。 2RS-485简介 2. 1 RS-485的规范 RS-485标准采用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线，是EIA制定的一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的串口总线标准。 其具体规范如表1。
表1 RS-485电气规范 2.2 RS485应用中常见的问题 2.2.1 最多可带收发器（即节点数）的数目 RS485允许连接的收发器数标准并没有规定，但规定了最大总线负载为32个单位负载（UL），每单位负载的最大输入电流为1.0mA/-0.8mA，相当于约12K欧。 实际信号在电缆的传输过程中受传输衰减、信号反射、带载能力的影响。因此直接所带的节点数目有限。为了扩展节点数目，一般有两种做法，其一是采用重复器，通过重复器的信号整形、放大、转发，将节点数目扩大。另一个是增加收发器的输入电阻，例如输入电阻为48K欧以上（1/4UL），节点数就可以增加到128个。 在MACS的Profibus-DP应用中，采用上述第一种办法增加节点数目。Profibus-DP系统最多可连接126个站（站号从0~125），总线系统 可以分为4个段，段与段之间用重复器连接。但在实际应用中，建议总
最新变频THFCSL-1型实训指导书
变频T H F C S L-1型实 训指导书
目录 第一章三菱通用变频器FR-A700概述 (3) 第二章 MCGS组态软件的介绍及使用 (4) 第三章实训项目 (6) 一、三相异步电动机控制实训 (6) 实训一三相异步电动机点动控制和自锁控制 (6) 实训二三相异步电机联锁正反转控制 (9) 实训三三相异步电动机的顺序控制 (11) 二、变频调速技能实训 (13) 实训一变频器功能参数设置与操作实训 (13) 实训二变频器报警与保护功能实训 (16) 实训三多段速度选择变频调速实训 (17) 实训四外部端子点动控制 (20) 实训五外部端子遥控控制 (22) 实训六控制电机运行时间操作 (25) 实训七控制电机正反转运动控制 (28) 实训八电压/电流监视器信号输出及显示 (30) 实训九瞬间停电变频器参数设定 (33) 实训十外部模拟量（电压/电流）变频调速 (35) 实训十一变频调速的USB实时通信 (37) 实训十二基于三角波的变频调速控制 (40) 实训十三三相异步电机的变频开环调速 (42) 实训十四变频恒压供水模拟控制 (43) 实训十五刨床模拟控制（多段速选择） (45) 三、MCGS工控组态实训 (49) 实训一直线加减速控制及显示 (49) 实训二基于三角波的变频调速控制实时曲线 (51) 实训三三相异步电机的变频开环调速实时曲线 (53) 实训四三相异步电机变频调速时电压、电流、功率、转速的电量显示 (55) 四、基于RS485的MCGS工控组态网络通讯实训（1：N） (56) 五、附录1：THFCSL-1型变频调速技术实训装置（三菱） (58) 精品好资料-如有侵权请联系网站删除
RS485直流电机转速控制器
合肥学院 计算机科学与技术系 课程设计报告 2009～2010学年第一学期 课程微型计算机原理与接口技术 课程设计名称RS485直流电机转速控制器 学生姓名阮林佳 学号0704012042 专业班级07计本（2）班 指导教师龙夏老师、何立新老师 2010年2月
一、题意需求分析及解决方案 1、题意需求分析 本实验为基于RS485的直流电机转速控制器的设计。 在实验中有俩台PC机，由主机控制从机上直流电机的转速，首先主机通过RS485发出控制命令，连发俩次，而在从机上，从机接受主机发来的控制命令，连续接受俩次后，将命令字进行比较，查看两者是否一致，若两者不一致，则主机，从机停止工作，若两者相同，则从机将继续执行，通过控制直流电机的速度来测调整后的速度并显示出来，最后根据预设的速度值和测得的速度值进行比较，若两者值一样或相差不大（在允许的误差范围内）就说明实验成功。 RS485直流电机转速控制器。RS485总线上通行的是串行通信协议，可实现双机的串行通信。数据可在双机或多机的情况下通过把数据送到485总线上实现通信。在本实验中用到两台PC机和两台试验箱，通过主机把待传送的转速信息送到485总线上，通过RS485总线将转速信息传送给从机。 直流电机由电动机、转子位置传感器和电子开关线路三部分组成。直流电源通过开关线路向电动机定子绕组供电，电动机转子位置由位置传感器检测并提供信号去触发开关线路中的功率开关元件使之导通或截止，从而控制电动机的转动。在本实验中需对电机进行调速控制，在调速电路中，主要采用时基电路LM555和脉宽调制器SG1525来完成，LM555用于产生一个占空比一定、且有固定频率的方波信号。SG1525为单片脉宽调制型控制器芯片，具有输出5.1V 的基准稳压电源，误差放大器、振荡频率在100^ 400kHz范围内的锯齿波振荡器、软启动电路、关闭电路、脉宽调制比较器、RS寄存器以及保护电路等。 电机的控制电压时模拟电压，在如果带输入的是数字电压需将数字电压转化为模拟电压。 转速的控制需要测速和控速。通常采用反射式光电开关，通过计数转盘通断光电开关产生的脉冲，计算出转速。光电开关发射光，射到测量物体上，如果强反射，光电开关接收到反射回来的光，则产生高电平1；弱反射，光电开关接收不到反射回来的光，则产生弱电平0。通过计算一定时间内的脉冲个数计算出电机的转速。 实验时需要知道如何解决以下问题：(1)RS485总线的协议是什么；(2)如何实现数据的收发(3)直流电机测速的原理是什么；(4)如何计算电机的实时转速；(5)如何实现电机的转速控制。 2、解决问题的思路及方法 （1）硬件部分 结合题意要求以及实际需要，在硬件上提供解决问题的方案如下。 首先要解决的是设定值的问题。主机设定初始转速，通过星研试验箱G6区的逻辑开关设定转速的设定值。再次是数据传送，主机需将设定的转速初始值传送给从机，用到串行通信模块即RS485，由于主机和从机两边要实现动态的收发，需两片485。在发送数据的时候，只是数据在485总线上，实际的传输还需要通过芯片来解决。本实验采用8251芯片，8251芯片可实现半双工串行通信。在确定485的收发状态时需要对MX485的使能端进行判断，通过8255的C口中的一个端口即可实现使能端的工作状态控制，因此用到了芯片8255。在接受时同样也要对MAX485的使能端口进行控制，因此用了两片8255。 从机在接受到数据通过DA转换将数字电压转为模拟电压供给电机，实现电机的启转。测速模块用到光电测速，采用的是反射式光电开关，通过计数转盘通断