[发明专利]一种用于用电信息采集系统的RS485通信适配器及控制方法

说明书

本发明提供一种用于用电信息采集系统的RS485通信适配器及控制方法，属于通信领域，包括电源模块、单片机和至少3个MAX485通信芯片，MAX485通信芯片分为主从等级，单片机采用自由总线令牌机制控制MAX485通信芯片实现有序收发数据状态以及收发状态切换；在MAX485通信芯片进入发送状态时，由单片机进行隔离计时，避免出现发送节点故障，一直霸占信道的情况出现；并且在主MAX485接收TTL电平为“1”时，通过上拉电阻R7、下拉R8的共同作用，使总线保持高电平输出状态，达到了发送“1”的效果。

技术领域

本发明属于通信领域，尤其涉及一种用于用电信息采集系统的RS485通信适配器及控制方法。

背景技术

随着国家电网公司用电信息采集系统建设的推进，对采集成功率的要求越来越高。RS485作为国际通用串口通信标准，其总线通信模式具有结构简单、价格低廉、通信距离和数据传输速率适当等特点，在用电信息采集系统中得到了广泛应用，对电能表乃至整个用电采集系统的安全经济运行都有重要意义。

由于普通RS485总线采用主从式通信方式，各从节点完全不受其他节点制约，如有两个或两个以上节点同时向总线发送数据，将会发生总线竞争，导致通信数据错误，导致用电信息采集的数据错误；且某节点若出现通信故障，则可能出现该节点长期独占总线的情况。如某一个节点故障会引起整个总线瘫痪。RS485总线的问题给用电信息采集系统故障的发现带来一定难度，增加了现场运维人员的工作量。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供一种用于用电信息采集系统的RS485通信适配器，所述RS485通信适配器的一端连接数据集中器，另一端连接电能表，所述RS485通讯适配器包括电源模块、单片机和MAX485通信模块；所述MAX485通信模块分为主MAX485通信芯片和第一从MAX485通信芯片、第二从MAX485通信芯片；所述单片机通过自由令牌机制控制MAX485通信芯片进行收发模式切换；

所述单片机的第一DI、RO、DE接口分别与主MAX485通信芯片的DI、RO、DE接口一一对应连接；所述单片机的第二DI、RO、DE接口分别与第一从MAX485通信芯片的DI、RO、DE接口一一对应连接；所述单片机的第二DI接口还连接第二从MAX485通信芯片的DI接口，所述单片机的第二DE接口还连接第二从MAX485通信芯片的DE接口，所述单片机的第三RO接口连接所述第二从MAX485通信芯片的RO接口。

优选的是，所述电源模块包括交流整流桥和两组线性稳压芯片。

更优选的是，所述线性稳压芯片分别为正固定式稳压器L78M05ABDT-TR和低压差线性稳压AMS1117-3.3。

优选的是，所述MAX485通信模块分为主MAX485通信芯片和至少两个从MAX485通信芯片。

优选的是，所述单片机为STM32F103VGT6芯片。

一种用于用电信息采集系统的RS485通信适配器的控制方法，包括以下步骤：

当RS485通讯总线处于空闲状态时，各节点自由接收数据并传送至单片机；

当单片机接收到第一个“0”数据后，单片机置当前发送节点所处的总线为忙状态，单片机发送令牌至当前节点，仅允许持有令牌的节点发送数据，并对该节点进行隔离计时；

当隔离计时超过设定值，则单片机判定该节点故障并隔离此通信节点；

当单片机收到数据“1”时，单片机控制所有MAX485通信芯片进入接收使能状态，开始空闲计时；

空闲计时至总线限定时间，置当前总线为空闲状态。