基于MCU控制的485中继器的制作方法

基于mcu控制的485中继器
技术领域
1.本实用新型涉及rs485通信技术领域，具体涉及一种可用于地质灾害设备终端与传感器之间的基于mcu控制的485中继器。


背景技术：

2.485中继器是光隔离的rs-485/422的数据中继通信产品，可以中继延长 rs-485/422总线网络的通信距离，增强rs-485/422总线网络设备的数目。可以将485总线进行光电隔离，防止共模电压干扰。可以支持rs-485总线与 rs-422总线的自动切换。
3.虽然485中继器的技术非常成熟，抗干扰能力也很强，但其所需成本高、防水性能差、安装复杂度高且功耗较大，不利于地质灾害监测设备的安装和各项指标。485中继器用于地质灾害设备终端与传感器之间的连接，目前该领域中继器采用的是螺钉式接线，这种连接方式不利于现场安装，并且防水性不好。由于现有485中继器接口不能与七芯接口相匹配，因此设备安装复杂度高，且功耗较大，成本较高。
4.以及基于目前地质灾害监测设备受限于在现场安装的环境和各方面条件，部分传感器与远程终端单元存在距离较远，从而出现信号传输不稳定、阻抗不匹配、数据的准确率下降的现象，亟需一种能够适应目前现场安装环境和增加信号传输的距离和数据的准确率的中继器。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种基于mcu控制的485中继器，旨在解决的技术问题之一是：用于增加信号传输的距离和数据的准确率。
6.考虑到现有技术的上述问题，根据本实用新型公开的一个方面，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种基于mcu控制的485中继器，其包括：
8.收发器u1和收发器u2，所述收发器u1和收发器u2在没有数据传输时都处于接收状态，当有数据传输时所述收发器u1和收发器u2中的一个用于接收数据并输出给mcu单元，所述收发器u1和收发器u2中的另一个用于接收来自mcu单元处理后的数据并发送；
9.mcu单元，其分别与所述收发器u1和所述收发器u2连接，用于利用定时器定时控制数据的收发周期，将数据按位传递信息，对衰减信号进行放大，保持与原数据相同。
10.为了更好地实现本实用新型，进一步的技术方案是：
11.进一步地，所述收发器u1采用max485芯片。
12.进一步地，所述收发器u2采用max485芯片。
13.进一步地，所述mcu单元采用单片机。
14.进一步地，所述单片机为51单片机。
15.进一步地，的对外设备的接口采用七芯防水航空接线端。
16.进一步地，所述mcu单元采用stc15w104芯片。
17.进一步地，还包括：
18.降压芯片u3，其通过降压电路与所述收发器u1和收发器u2连接，用于降低向所述收发器u1、收发器u2和mcu单元供电的电压。
19.进一步地，降压芯片u3采用lm1117芯片。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果之一是：
21.本实用新型的一种基于mcu控制的485中继器，采用mcu控制方式，适用于降低七芯接线端通信设备在进行rs485通信时产生的噪声干扰，从而增加信号传输的距离和数据的准确率；采用七芯防水航空接线端，能够与设备的接口头相匹配，便于现场安装且防水性能好；且结构简单，功耗较低，成本低廉。
附图说明
22.为了更清楚的说明本技术文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本技术文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
23.图1为根据本实用新型一个实施例的基于mcu控制的485中继器的结构框图。
24.图2为根据本实用新型另一个实施例的基于mcu控制的485中继器的结构框图。
具体实施方式
25.下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
26.参见图1所示，一种基于mcu控制的485中继器，其包括：
27.收发器u1和收发器u2，所述收发器u1和收发器u2在没有数据传输时都处于接收状态，当有数据传输时所述收发器u1和收发器u2中的一个用于接收数据并输出给mcu单元，所述收发器u1和收发器u2中的另一个用于接收来自mcu单元处理后的数据并发送；
28.mcu单元，其分别与所述收发器u1和所述收发器u2连接，用于利用定时器定时控制数据的收发周期，将数据按位传递信息，对衰减信号进行放大，保持与原数据相同。
29.其中，收发器u1和收发器u2均可优选max485芯片，但并不局限于此。
30.图1所示u1、u2可以是两个相同的max485，一个负责从总线的一端接收数据，另一个负责将数据转发到总线的另一端。mcu单元优先采用单片机，用单片机定时更准确，且不要求两个字节之间的通信时间间隔一定要大于一个字节数据的通信时间，可保证总线的高速畅通。
31.主控制芯片可以采用stc15w104，由于其结构简单，功能符合设计要求，成本低。max485能进行半双工的通讯，负责信号的收发，由于地质灾害监测设备中不仅需要传感器给远程终端单元发送数据，而且远程终端单元也会给传感器发送数据，这里就需要两个max485结合，实现双向发送和接收的功能。
32.此中继器的自适应波特率范围为1200bps～115200bps，其可以根据输入数据自动匹配波特率然后输出，并且能够实现双端输入和输出不同的波特率。
33.由于传感器与终端之间距离过长，线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一
定程度就会出现信号失真，其次设备安装会使用到不同材质的传输线，从而出现阻抗不匹配的问题，因此会导致接收数据错误或是接收不到数据，中继器就是为了解决这一问题而设计的。其工作原理主要是利用定时器定时控制数据的收发周期将数据按位传递信息，对衰减信号进行放大，保持与原数据相同。
34.所述单片机可以是51单片机等。
35.如图2所示，本实用新型还可包括降压芯片u3，其通过降压电路与所述收发器u1和收发器u2连接，用于降低向所述收发器u1、收发器u2和mcu单元供电的电压。该降压芯片u3包含但不限于采用lm1117芯片。终端设备是12v 供电，而中继器的mcu只需要3.3v电压供电，通过该lm1117降压芯片控制的降压电路将12v电压降到3.3v电压来保证中继器的正常工作。
36.基于mcu控制的485中继器对外设备的接口可以采用七芯防水航空接线端。
37.综上而言，通过本实用新型可以降低专用接口通信设备在进行rs485通信时产生的高频干扰，从而增加信号传输的距离和数据的准确率。
38.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
39.在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本技术概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。
40.尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本技术公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。