基于单片机的多路数据通信设计方案

1.引言

MCS51单片机标准构成只有一组全双工UART串行口，P3.0-RXD收、P3.1-TXD发，如果要完成多路串口收发，一般使用外部扩展芯片，例如：GM8123/25,完成一扩多路串口，但是，由于增加扩展芯片，造成硬件成本增加，PCB板面增大，抗干扰性下降等不良因素，因此能尽量使用现有串口，利用分时切换技术，完成串行口不同类型，不同端口的数据传送是优先选择。

2.硬件功能简述

本设计用于数据采集监控系统如图1所示。采用485串行口完成数据采集，和232串口输出打印功能，这样使得接口连线简单，可靠性高。

RS-485工作特征：发送端：逻辑“1″两线间的电压差为 2至6V表示;逻辑”0″以两线间的电压差为-2至6V表示。接收端：A比B高200mV以上即认为是逻辑“1″，A比B低200mV以上即认为是逻辑”0″。RS485总线因其硬件设计和通信协议简单、控制方便、成本低廉、传输距离远以及可挂接多个从设备等优点，便于对分布式的各个现场测控设备实现集中控制，485现场总线技术得到了广泛的应用。本设计采用MAX485E芯片，它是一款用于RS485和RS422通信的低功耗总线收发器，具有±15kV静电放电冲击保护和限摆率驱动特性，减小了电磁干扰和终端电缆反射，允许高达250kbps速率的无差错数据传输。该芯片只需用5V的单电源电压供电即可正常工作，而且在一条总线上最多可以连接32个负载。利用该芯片可以极大地简化单片机和RS485总线的接口电路设计。

RS232接口是使用异步UART串行接口，其高低电平信号为-12V~ 12V,因此抗干扰性优于TTL电平，传送距离可达10多米，单片机与打印机数据交换就使用此种通信设计，它具有用线少，接口简单可靠等优点。单片机TTL-RS232电平转换接口电路采用Maxim公司生产的MAX232电平转换芯片设计。MAX232芯片只需用5V的单电源供电，外加4个电容，就可实现单片机TTL电平和RS232电平之间的转换，并直接驱动RS232总线进行数据传输，使用十分方便，其最高传输速率可达20kbps.