rs485转rs232接口电路

pc机串行口为标准的rs232c接口，最大通信距离仅为15 m，无法适用于远距离的监测。选用rs485串行接口标准可实现管理微机远距离对下位机进行通信管理。串口通信采用rs485协议进行，其传输距离较长。适用于从光伏发电设备到监控设备之间的数据传输。rs485采用差分信号负逻辑，逻辑“1”以两线间的电压差为+(2～6)v表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2～6)v表示。rs485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好。rs485最大的通信距离约为1219 m，最大传输速率为10 mb/s，传输速率与传输距离成反比。

采用rs485通信时，需要解决2个问题。stc89c51本身具有全双工串行口.但进行rs485通信时需要电平转换：pc机串行1：1为标准的rs232c接口，通信时需要将rs485接口的逻辑电平转换成rs232电平。rs485通信的电平转换芯片有全双工的和半双工的，为了便于软件开发，本次设计采用全双工芯片max488。

如图3所示，电平转换电路采用max488全双工集成芯片，使用时将单片机的串行收发端接人rs488的发收端。为保持通信信号的稳定，一般会在max488加上、下拉电阻。上拉电阻把不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平，此电阻还起到限流的作用。同理，下拉电阻将不确定的信号嵌位在低电平。在实际工程应用中，由于存在反射信号和环境等各种干扰的影响，特别是在通讯波特率比较高的时候，在线路上加上、下拉偏置电阻是非常必要的。上、下拉电阻可提高总线的抗电磁干扰能力，管脚悬空容易受到外界的电磁干扰，同时长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰，加上、下拉电阻就是电阻匹配，可有效地抑制反射波干扰。

图3 rs485电平转换电路

rs485转 rs232接口电路主要包括了电源、rs232电平转换、rs485电路3部分。本电路的rs232电平转换电路采用了max232集成电路，rs485电路采用了max488集成电路。为使用方便，电源部分设计成无源方式，整个电路的供电直接从pc机的rs232接口中的dtr(4脚)和rts(7脚)获取。pc串口每根线可以提供大约9 ma的电流，因此2根线提供的电流足够满足这个电路的使用要求。使用本电路需注意pc程序必须使串口的dtr和rts输出高电平，经过d3稳压后得到vcc，经过实际测试，vcc电压大约在4.7 v左右。其电路图如图4所示。

图4 rs485转rs232接口电路

设计了一套基于labview数据采集和rs485通信的光伏发电监测系统，可实时监测光伏发电系统运行电参数和环境参数并统计发电量信息。该系统由单片机和传感器采集光伏发电系统的各类相关参数。并采用rs485协议与pc机通信。上位机通过labview提 供的标准i/o应用程序接口visa实时获取单片机传递的数据信息，数据经上住机监测软件 处理后通过监测界面图形化显示。该监测系统结构简单、硬件成本低廉、数据传输稳定 、运行稳定可靠，具有可视化的监测界面。经测试系统可实时监测到各类参数的变化情况， 可有针对性地对光伏发电系统进行维护进而提高光伏运行效率。

随着能源危机的日益严峻。各种可再生能源得到了长足的发展。在诸多的可再生能源中，光伏发电在未来有着广泛的应用前景，光伏产业是最有潜力的新能源之一。进行光伏发电时，对光伏电站发电状态的监测是十分必要的。因为单块光伏组件输出的直流电压较低，一般在几十伏左右，所以通常采用多块光伏组件相互串联。然后各个组串相互并联从而形成光伏阵列。在发电过程中，光伏阵列的局部故障会导致整个供电系统输出电压或功率下降.直接影响系统性能和运行效率。为确保系统正常运行，应对光伏阵列进行状态监测，以便能及时地、有针对性地进行维护。从而提高光伏发电效率。据此，本文基于rs485通信和 labvlew软件平台研发了一套光伏电站监测系统。该系统具有可视化的监测界面，可实时显示光伏发电系统的发电状态，并可供用户查询历史数据以便进行统计分析。

1 系统结构及原理

图1为系统总体结构框图。pc机主要对光伏发电系统中的温度、光照强度等环境参数和输出电流、输出电压、输出功率等发电信息进行监控、统计及显示。单片机、a/d转换和传感器构成一个数据采集器，传感器将环境参数和发电信息采集过来，通过a/d转换将模拟信号变成数字信号发送至单片机，单片机将数据处理后缓存并发送。单片机与pc机之间采用rs485转rs232通信协议进行数据传输。pc机将接受到的数据处理后保存并及时显示，实现对光伏发电系统各类参数的实时监测。

图1 系统原理框图

2 硬件电路设计

本系统硬件电路主要包括2方面：数据采集模块和通信。数据采集部分将所需数据采集处理后，通过单片机发送至上位机：通信部分在硬件上主要是电平的转换和与上位机通信时接口处理。

系统处理器采用stc89c51芯片，该芯片具有8 k字节flash，512字节ram，32位i/o口线，看门狗定时器，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，1个7向量4级中断结构，全双工串行口，是一种低功耗、高性能

2.1 数据采集模块

该模块主要功能是采集电流、电压、温度、照度4类数据。利用模数转换芯片将传感器采集回来的模拟信号转换成数字信号，再由单片机进行数据处理。模数转换芯片采用adc0809，它是8位逐次逼近式模数转换器，包括1个8位的逼近型的adc部分，并提供1个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑，用它可直接将8个单端模拟信号输入，分时进行a/d转换。本系统中只需要应用其中的4个通道，分别对有传感器采集回来的电流、电压、温度、照度4个模拟信号进行转换 。然后由51单片机进行数据存储及数据处理，完成对模拟信号的采集。