RS485通讯的工作原理如下：

can总线通信原理 can总线原理介绍

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1、采用分信号。我们在讲A/D的时候，讲过分信号输入的概念，同时也介绍了分输入的好处，的优势是可以抑制共模干扰。尤其当工业现场环境比较复杂，干扰比较多时，采用分方式可以有效的提高通信可靠性。RS485采用两根通信线，通常用A和B或者D+和D-来表示。逻辑“1”以两线之间的电压为+(0.2~6)V表示，逻辑“0”以两线间的电压为-(0.2~6)V来表示，是一种典型的分通信。

2、RS485通信速率快，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分接收器的组合，抗干扰能力也大大增加。

4、传输距离最远可以达到1200米左右，但是它的传输速率和传输距离是成反比的，只有在100Kb/s以下的传输速度，才能达到的通信距离，如果需要传输更远距离可以使用中继。

5、可以在总线上进行联网实现多机通信，总线上允许挂多个收发器，从现有的RS485芯片来看，有可以挂32、64、128、256等不同个设备的驱动器。

6、RS485的接口非常简单，与RS232所使用的MAX232是类似的，只需要一个RS485转换器，就可以直接与单片机的UART串口连接起来，并且使用完全相同的异步串行通信协议。但是由于RS485是分通信，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。

485在现场施工上的一些问题，也可以从原理层面分析一下：

简单来说，主要是由于两方面原因造成的：

一、分弱电流浮压方式传输信号方式

采用电压分方式传输数据，采样浮动电压的交替变化，物理层一个发送端对应多个高阻输入的方式。由于接收器是多个高阻输入，虽然发送端是推挽输出，在距离发送端的近端，具有一定的干扰电压通过磁耦合入总线，产生的电压会被发送端引流吸收。但由于长导线的电阻，距离发送器的长导线远端，电压极易扰。如下图：

所以常常RS485 要加终端匹配电阻，但弊端相当明显：

1， 增加了施工步骤，和现场调试时间。

2， 即使 100Ω的终端匹配电阻，引流干扰的能力也只有0.05mA 。和动辄几十mA 真实负载的电源抗扰度，完全不是一个数量级！0.05mA VS 几十mA ！

3， 终端电阻的加入，加大了发送端 RS485 芯片的发热，降低了RS485 的线缆驱动能力。

4，如果终端电阻损坏，增加的部件，增加的风险！整个总线将陷入瘫痪。

二，信号的与电源线分离：

电源与信号线分立导致的隔离成本与不隔离的共模电压风险，由于RS485 ,CAN 信号线与供电线分离。导致远传后，由于功率线线损压降，导致的远端模电压不同，不隔离的话，当线较细或距离较远时。会导致RS485 或CAN 芯片损坏可能。而供电与通讯同属两线的二总线类似POWERBUS 技术，则从原理上没有此问题。无需隔离。安全可靠。

特点

1. RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压为+(2~6)V表示；逻辑“0”以两线间的电压为-(2~6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片， 且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接。

2. RS-485的数据传输速率为10Mbps 。

3. RS-485接口是采用平衡驱动器和分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好。

4. RS-485的通信距离约为1219M，传输速率为10Mb/S，传输速率与传输距离成反比，在100Kb/S的传输速率下，才可以达到的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。RS-485总线一般支持32个，如果使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个，的可以支持到400个。

工业网络技术是什么

主要内容包括计算机网络体系结构、局域网技术、工业以太网、CAN总线技术、DevNet现场总线、DevNet设计与组网、ControlNet现场总线、工业网络及其应用。

1，工业网络技术是指应用在工业网络中的相关的技术。

主要内容包括计算机网络体系结构、局域网技术、工业以太网、CAN总线技术、DevNet现场总线、DevNet设计与组网、ControlNet现场总线、工业网络及其应用等。

2，工业网络技术专业是制造学科下的一个专科专业。

专业核心课程与主要实践环节：通信原理、数字信号处理、自动控制原理、计算机控制技术、计算机安全技术、计算机网络技术、工业网络技术、工业控制机、金工实习、电子实习、电子技术课程设计、微机原理及接口技术课程设计、计算机网络实习、工业网络系统实习、毕业实习（设计）等，以及各校的主要特色课程和实践环节。

3，培养掌握计算机与工业网络技术的基础知识和技能，能在生产企业从事工业控制计算机选型、安装、应用开发以及对工业网络作和维护的高级技术应用性专门人才。

电子信息工程大学 （张清卓)

从21世纪开始，传感器网络就开始引起了学术界，军事界和工业界的极大关注。美国和欧洲相继启动了许多关于传感器网络的研究。随着科学技术的迅猛发展，人类目前已经置身于信息时代，信息的获取是实现信息化的前提，

获取物理家门口满怀欣喜的一种重要工具就是传感器。传感器网络是当前上备受关注的，由多学高度交叉的新兴研究热点领域⑴它综合了传感器技术，嵌入式计算技术及通信技术等三大技术，能够通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织通信网络以多跳中继方式所感知信息传送到用户终端。

传感器网络可以用于温度，湿度，压力，土壤构成，噪声，机械应力等多种环境条件，使用户可以深入的了解和把我周围的世界。传感器网络的随机布设，自组织，环境适应等特点使其在军事国防，环境监测，生物医疗，抢先去以及商业应用等领域具有广阔的应用前景，和很高的应用价值⑵。当然，在空进搜索和灾难拯救等特殊领域，传感器网络也有其得天独厚的技术优势。

工业控制网络的目录

第1章绪论11.1工业自动控制系统历史11.1.1模拟仪表控制系统11.1.2直接数字控制系统21.1.3集散控制系统21.1.4现场总线控制系统31.2工业控制网络特点41.3传统控制网络——现场总线41.3.1现场总线的定义41.3.2现场总线的发展历程51.3.3工业控制网络标准51.4现代控制网络——工业以太网71.4.1工业以太网定义71.4.2工业以太网的发展历程71.4.3工业以太网的特点81.4.4工业以太网的标准81.4.5工业以太网的发展前景.5常用工业控制网络介绍.5.1基金会现场总线(FF).5.2PROFIBUS101.5.3CIP111.5.4Modbus121.5.5CAN总线131.5.6LonWorks141.6工业控制网络发展趋势14

中图分类号：TP273 文献标识码：A摘 要：设计了一款基于单片机、数字式温度传感器DS18B20，速度传感器、CAN总线等汽车仪表控制系统。该系统由专用电源芯片用于为整个系统提供稳定电源，汽车各个目标电气可以通过CAN总线将参数传输给单片机，进行数据分析处理，并通过液晶显示相关信息，同时系统还可通过RS232把单片机系统的相关数据上传给PC机来进一步对数据的分析或对数据的存储。系统使用CAN总线实现显示信息的传送，共享车上其它模块处理的信息，使车内布线简单、传输及显示信息可靠、仪表体积小、系统扩展能力强、实时性好、度高、显示信息全面直观。

：CAN总线；仪表；单片机

0引言

目前汽车仪表正在经历由第3代向第4代转型时期。第4代汽车用仪表工作原理与电气式仪表基本相同，只是用电子器件取代原来的电气器件。由于现代汽车仪表所要显示的内容和信息种类越来越多，精度越来越高，传统电气式仪表难以满足更高层次要求，因而汽车仪表的电子化和数字化将成为必然趋势。同时为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。但每个控制单元对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周期不同而不同的。这就要求其数据交换网是基于优先权竞争的模式，且本身具有较高的通信速率，CAN总线正是为满足这些要求而设计的。

本设计通过仪表与微处理器，基于CAN总线网络的数字电子器件代替原有的机械机芯表、电气式仪表和模拟电路电子仪表，把各参数的测量数字化，有利于和汽车其它的电子集中控制系统进行数据交换，有利于汽车集中控制系统的发展和实现，此外还使得汽车仪表的功耗、安全性、可靠性、舒适性得到更好的提高。通过调整电路参数还可适应不同种类和量程的产品需求，使得汽车仪表在结构的通用化、模块化、标准化、系列化程度大大提高，进而简化了生产工艺和制造设备。

1 总体方案设计

本次设计的是车用仪表控制系统的解决方案用于显示和记录汽车行驶过程中的各种状态信息。采用通用单片机，用软件实现对系统的控制；实时采集汽车在行驶过程中各状态参量的数据，并利用LCD显示汽车速度、温度等汽车行驶过程中的动态数据，同时利用CAN总线进行数据通信，并对其兼容性进行软硬件设计，保证了系统的可靠性和稳定性。

此仪表系统要求显示直观、准确，使用方便、可靠，同时展现车用仪表系统未来的发展趋势和广阔开发空间。单片机是整个系统的核心，与汽车仪表密切相关的一些汽车基本行驶信息（车速、温度）是单片机所需要处理的信息，系统的整个CAN通信也由单片机来控制。系统软件是实现系统功能最根本的手段，系统的抗干扰能力是系统能否稳定可靠工作的基本保证。通过对它们的一些理论分析和研究，最终对系统方案做出一个总体的设计。

本系统由单片机模块、测温模块、测速模块、显示模块、电源模块、串口通信模块、CAN通信模块等部分构成。系统组成如图1所示。

图1 系统组成框图

1.1 单片机模块

单片机模块作为整个系统的核心，主要实现输入数据的采集转换、液晶显示驱动、CAN通信控制等功能。根据系统的要求和现实的考虑，选用ATMEL的AT89C51单片机。AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。该单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次，其采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微，可以为嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

1.2 串口通信模块

单片机的串口通信模块主要是用于扩展单片机的功能，使其功能更加强大，作更加方便，在有串口通信模块的情况下，可以实现在电脑上直接对整个系统进行作，如该系统，直接获取相关信息到电脑上，如车速，温度；也可以在计算机上直接对该系统的单片机进行读写控制，如可以直接写入本设计需要的程序，直接控制与测温相关的温度调节。串口通信模块最主要的功能是用于后续功能扩展，以使单片机具备更多的功能。

本系统采用RS232串行接口方式，通过 单片机的串行口可以通过它把单片机系统的数据传回电脑处理或者接受电脑传过来的数据而进行相应的动作。当数据从CPU经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位。在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。

1.3 CAN通信模块

根据CAN 通信原理，本系统所选MCU不带CAN。因此采用了传统的CAN 通信模块即采用51系列的单片机作为中心处理器，SJA1000作为CAN，PCA82C作为CAN驱动器其使用灵活、方便。CAN的通信协议主要由CAN完成。CAN主要由实现CAN总线协议的部分和实现与微处理器接口部分的电路组成。

本文中所设计的CAN总线系统智能，采用89C52作为的微处理器，在CAN总线通信接口中，采用PHILIPS公司的SJA1000和82C芯片。SJA1000是CAN通信，82C为高性能CAN总线收发器。

本模块设计电路主要由四部分所构成：微89C52、CAN通信SJA1000、CAN总线收发器82C和高速光电耦合器6N137。微处理器89C52负责SJA1000的初始化，通过控制SJA1000实现数据的接收和发送等通信任务。

SJA1000的AD0～AD7连接到89C51的P0口，连接到89C51的P2.0，P2.0为0的CPU片外存贮器地址可选中SJA1000,CPU通过这些地址可对SJA1000执行相应的读写作。SJA1000的、、ALE分别与89C52的对应引脚相连，接89C52的，89C52也可通过中断方式访问SJA1000。