[发明专利]一种基于RS485总线的多台设备有线测距方法

说明书

本发明涉及一种基于RS485总线的多台设备有线测距方法，属于测距技术领域。该方法包括：S1：利用特定标志的通信数据收发作为时间测量信号；S2：所有时间计量直接采用捕获MCU的定时器时间戳，计算相对时间差；S3：信号接收端回发数据分析、处理时间，方便扣除计算信号净传输时间；S4：沿线从设备采用监听数据同时完成相互之间距离计算。本发明在不改变任何硬件的条件下，能够实现主设备和沿线所有从设备的距离测量，完成单条总线所有设备的一维位置分布图。

技术领域

本发明属于测距技术领域，涉及一种基于RS485总线的多台设备有线测距方法。

背景技术

目前常见的测距方法有无线测距和有线测距两种方法，这两种方法的现状分析如下：

(1)无线测距现状：一种方法是基于接收信号强度指示(RSSI，Received SignalStrengthIndicator)的蜂窝蜂窝式通信系统(GSM、CDMA)和无线局域网(Wi-Fi、ZigBee)测距方法；另一种方法是基于飞行时间(TOF，time-of-flight)的UWB、超声波、激光和红外等测距方法。这两种方法针对多台设备测距的时候都采用多次一对一测量，集合整理成多台设备之间的距离。

(2)有线测距现状：针对电缆连接方式测量方法主要有三种方法，一是机械测长法，包括用标尺直接测量、测距轮滚动计数或其它方式测量，测量长度受限；二是电阻测量法，根据电缆总电阻和电缆单位长度电阻计算电缆长度，无法测量通过分支电缆连接在一起的多台设备间的距离；三是时域反射法，无法测量通过分支电缆连接在一起的多台设备间的距离。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于RS485总线的多台设备有线测距方法，每条RS485总线在不改变任何硬件的条件下，实现主设备和沿线所有从设备的距离测量，完成单条总线所有设备的一维位置分布图。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于RS485总线的多台设备有线测距方法，包括以下步骤：

S1：利用特定标志的通信数据收发作为时间测量信号；

S2：所有时间计量直接采用捕获MCU的定时器时间戳，计算相对时间差；

S3：信号接收端回发数据分析、处理时间，方便扣除计算信号净传输时间；

S4：沿线从设备采用监听数据同时完成相互之间距离计算。

进一步，步骤S4中，计算设备之间的距离包括：主机和被呼叫从机的距离，计算方法为：

S401：主机E₀发送一帧数据呼叫其中一台从机E_i，主机用数据帧中某个特定字节(协议约定，例如第3字节)作为计时标志，发送完特定字节捕获当前MCU定时器时间戳作为定时起始值T₀；

S402：被呼叫从机E_i收到数据帧中特定字节时捕获当前MCU定时器时间戳作为到达时间值T_iR；

S403：被呼叫从机E_i接收数据经过MCU数据分析、处理，然后回发应答数据帧，特定字节发送完成时捕获当前MCU定时器时间戳作为回发时间值T_is，将到达时间值T_iR和回发时间值T_is都在应答数据帧中回发给主设备；

S404：主机E₀收到应答数据帧特定字节时，捕获定时器时间戳作为定时结束值T_End；

S405：主机E₀和被呼叫从机E_i之间传输时间T_0i为：