双线远程DC供电及信号传输方法的研究与实现.doc

双线远程DC供电及信号传输方法的 研究与实现 王代强 周俊 杨正琦 嬴玉敏 （贵州大学，贵州 贵阳 550025） 摘要：本文介绍了在双线回路上对远程终端供电并且在该回路上实现双工通讯的新方法。通过把数据加载到直流供电线上来实现主机数据的发送，利用电流环回路来实现从机数据的发送，从而实现了双工串行通信的功能，其信息传输速率为每秒10000波特。相对于RS232和RS485通信具有信号无极性、布线简便、系统维护方便、等特点。最后以实物的形式验证了理论的可行性。 关键词：双线供电和通信 ; MCU ; 无极性 ; 通信协议 Research and realization the methods that remote DC power supplied and signal transmitted between two lines WANG Dai-qiang , ZHOU Jun , YANG Zheng-qi , YING Yu-min （Guizhou University , Guizhou Guiyang 550025 , China） Abstract: The paper introduces the new method that power supplied for remote terminals and duplex communication between two lines.Through the data is loaded into the DC power line to achieve the host to send data,using current loop circuit to achieve the slave to send data,thus achieving the function of duplex serial communication,It can be to 10000 baud per second the rate of information transmission .The signal has no polarity,simple wiring, convenient maintenance, and so on relative to RS232 and RS485 communication. Finally, verifying the theoretical feasibility through in kind. Key Words: power supplying; communication ; MCU; current loop circuit; communication protocol. 通信作者：王代强 作者简介：王代强（1965-），男，贵州贵阳人，副教授，主要从事集成电路及电子薄膜材料的研究。Tel:(0851)3626141;E-mail:wd163.com ；周俊（1988-），男，贵州贵阳人，学生。TelE-mail:jtzhoujun@163.com 。 引 言 串行通信方式有很多种，比如RS232、RS485等。其中RS-232-C是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。一条发送线、一条接收线及一条地线就可以实现通信。因为RS-232属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信。RS485对信号有极性要求通信总线必须链式连接，不能树状连接信号幅度小，峰值只有零点几伏，抗干扰能力差，必须使用屏蔽电缆 图1-1 双线通信示意图 1.2 系统的主回路 如图1-2所示为系统的主回路图[3]。集中式电源采用高精度开关电源，以保证系统运行的可靠性和稳定性。主机采用STC89C52为主控芯片，每一个从机也采用STC89C52为主控芯片，以便于信号的同步。 （1.5km传输距离） …… 图1-2 系统主回路 2 硬件及接口电路 2.1主机数据发送和接收电路 主机发送数据是靠快速通断24V的电源来实现的。如图2-3所示从机接收部分电解电容C1是用来做缓冲电源的。如果主机发送的低脉冲宽度太大，就会出现接收电路供电断续的情况，因此对主机发送脉冲的频率是有限制范围的。我们选择的缓冲电容是25V /47uF的，经过实际验证，低脉冲持续的时间不能大于1mS，但也不能小于50uS。如果频率太高的话，数据传输就会出错。这里我们选择的低脉冲持续时间为100uS，如图2-2所示其周期为200uS，即频率为5KHz。经过实际测试，该