RS485总线可靠性提高方法及故障处理
　　在MCU之间中长距离通信的诸多方案中，RS485因硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制、小区监控、水利自动报测等领域。但RS485总线在抗干扰、自适应、通信效率等方面仍存在缺陷，一些细节的处理不当常会导致通信失败甚至系统瘫痪等故障，因此提高总线的运行可靠性至关重要。
　　1.RS485接口电路的硬件设计
　　(1)总线匹配
　　总线匹配有两种方法，一种是加匹配电阻，如图1a所示。位于总线两端的差分端口VA与VB之间应跨接120Ω匹配电阻，以减少由于不匹配而引起的反射、吸收噪声，有效地抑制了噪声干扰。但匹配电阻要消耗较大电流，不适用于功耗限制严格的系统。
　　另外一种比较省电的匹配方案是RC 匹配(图2)利用一只电容C
　　隔断直流成分，可以节省大部分功率，但电容C的取值是个难点，需要在功耗和匹配质量间进行折衷。除上述两种外还有一种采用二极管的匹配方案(图3)，这种方案虽未实现真正的匹配，但它利用二极管的钳位作用，迅速削弱反射信号达到改善信号质量的目的，节能效果显著。欲了解更多信息请登录电子发烧友网()
　　(2)RO及DI端配置上拉电阻
　　异步通信数据以字节的方式传送，在每一个字节传送之前，先要通过一个低电平起始位实现握手。为防止干扰信号误触发RO(接收器输出)产生负跳变，使接收端MCU进入接收状态，建议RO外接10kΩ上拉电阻。
　　(3)保证系统上电时的RS485芯片处于接收输入状态
　　对于收发控制端TC建议采用MCU引脚通过反相器进行控制，不宜采用MCU引脚直接进行控制，以防止MCU上电时对总线的干扰，如图4所示。
　　(4)总线隔离
　　RS485总线为并接式二线制接口，一旦有一只芯片故障就可能将总线“拉死”，因此对其二线口VA、VB与总线之间应加以隔离。通常在VA、VB与总线之间各串接一只4~10Ω的PTC电阻，同时与地之间各跨接5V的TVS二极管，以消除线路浪涌干扰。如没有PTC电阻和TVS二极管，可用普通电阻和稳压管代替。
　　(5)合理选用芯片
　　例如，对外置设备为防止强电磁(雷电)冲击，建议选用的75LBC184等防雷击芯片，对节点数要求较多的可选用SIPEX的SP485R。
　　2.RS485网络配置
　　(1)网络节点数
　　网络节点数与所选RS485芯片驱动能力和接收器的输入阻抗有关，如75LBC184标称最大值为64点，SP485R标称最大值为400点。实际使用时，因线缆长度、线径、网络分布、传输速率不同，实际节点数均达不到理论值。例如75LBC184运用在500m分布的RS485网络上节点数超过50或速率大于9.6kb/s时，工作可靠性明显下降。通常推荐节点数按RS485芯片最大值的70%选取，传输速率在b/s之间选取。通信距离1km以内，从通信效率、节点数、通信距离等综合考虑选用4800b/s最佳。通信距离1km以上时，应考虑通过增加中继模块或降低速率的方法提高数据传输可靠性。
　　(2)节点与主干距离
　　理论上讲，RS485节点与主干之间距离(T头，也称引出线)越短越好。T头小于10m的节点采用T型，连接对网络匹配并无太大影响，可放心使用，但对于节点间距非常小(小于1m，如LED模块组合屏)应采用星型连接，若采用T型或串珠型连接就不能正常工作。RS485是一种半双工结构通信总线，大多用于一对多点的通信系统，因此主机(PC)应置于一端，不要置于中间而形成主干的T型分布。
　　3.提高RS485通信效率
　　RS485通常应用于一对多点的主从应答式通信系统中，相对于RS232等全双工总线效率低了许多，因此选用合适的通信协议及控制方式非常重要。
　　(1)总线稳态控制(握手信号)
　　大多数使用者选择在数据发送前1ms将收发控制端TC置成高电平，使总线进入稳定的发送状态后才发送数据;数据发送完毕再延迟1ms后置TC端成低电平，使可靠发送完毕后才转入接收状态。据笔者使用TC端的延时有4个机器周期已满足要求。
　　(2)为保证数据传输质量，对每个字节进行校验的同时，应尽量减少特征字和校验字。
　　惯用的数据包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、尾码组成，每个数据包长度达20~30字节。在RS485系统中这样的协议不太简练。推荐用户使用MODBUS协议，该协议已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准中。
　　4.RS485接口电路的电源、接地
　　对于由MCU结合RS485微系统组建的测控网络，应优先采用各微系统独立供电方案，最好不要采用一台大电源给微系统并联供电，同时电源线(交直流)不能与RS485信号线共用同一股多芯电缆。RS485信号线宜选用截面积0.75mm2以上双绞线而不是平直线。对于每个小容量直流电源选用线性电源LM7805比选用开关电源更合适，当然应注意LM7805的保护。
　　(1)LM7805输入端与地应跨接220~1000μF电解电容;
　　(2)LM7805输入端与输出端反接1N4007二极管;
　　(3)LM7805输出端与地应跨接470~1000μF电解电容和104pF独石电容并反接1N4007二极管;
　　(4)输入电压以8~10V为佳，最大允许范围为6.5~24V。可选用的PT5100替代LM7805，以实现9～38V的超宽电压输入。
　　5.光电隔离
　　在某些工业控制领域，由于现场情况十分复杂，各个节点之间存在很高的共模电压。虽然RS485接口采用的是差分传输方式，具有一定的抗共模干扰的能力，但当共模电压超过RS485接收器的极限接收电压，即大于+12V或小于-7V时，接收器就再也无法正常工作了，严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。
　　解决此类问题的方法是通过DC-DC将系统电源和RS485收发器的电源隔离;通过光耦将信号隔离，彻底消除共模电压的影响。实现此方案的途径可分为：
　　(1)用光耦、带隔离的DC-DC、RS485芯片构筑电路;
　　(2)使用二次集成芯片，如PS1480、MAX1480等。
　　6.RS485系统的常见故障及处理方法
　　RS485是一种低成本、易操作的通信系统，但是稳定性弱同时相互牵制性强，通常有一个节点出现故障会导致系统整体或局部的瘫痪，而且又难以判断。故向读者介绍一些维护RS485的常用方法。
　　(1)若出现系统完全瘫痪，大多因为某节点芯片的VA、VB被电源击穿，使用万用表测VA、VB间差模电压为零，而对地的共模电压大于3V，此时可通过测共模电压大小来排查，共模电压越大说明离故障点越近，反之越远。
　　(2)总线连续几个节点不能正常工作。一般是由其中的一个节点故障导致的。一个节点故障会导致邻近的2～3个节点(一般为后续)无法通信，因此将其逐一与总线脱离，如某节点脱离后总线能恢复正常，说明该节点故障。
　　(3)集中供电的RS485系统在上电时常常出现部分节点不正常，但每次又不完全一样。这是由于对RS485的收发控制端TC设计不合理，造成微系统上电时节点收发状态混乱从而导致总线堵塞。改进的方法是将各微系统加装电源开关然后分别上电。
　　(4)系统基本正常但偶尔会出现通信失败。一般是由于网络施工不合理导致系统可靠性处于临界状态，最好改变走线或增加中继模块。应急方法之一是将出现失败的节点更换成性能更优异的芯片。
　　(5)因MCU故障导致TC端处于长发状态而将总线拉死一片。提醒读者不要忘记对TC端的检查，尽管RS485规定差模电压大于200mV即能正常工作。但实际测量：一个运行良好的系统其差模电压一般在1.2V左右(因网络分布、速率的差异有可能使差模电压在0.8~1.5V范围内)。欲了解更多信息请登录电子发烧友网()
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忽然看不懂RS标记法了，。急！！！收藏
为什么是2R，3R？？？对于上面的手性碳， H是d，OH是a，我总觉得下面整个基团是b，CHO是c，可是如果这样就是顺时针，而H在横键上，不是应该是S麽？？？说明我b和c判断错误了啊
你会第一个和第二个吗，RS判断快难哭了
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RS_code 一研究员写的RS纠错编码原理及其实现方法
文章详细讲解了 解码的软件 ，附 matlab 277万源代码下载- www.pudn.com
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&详细说明：一研究员写的RS纠错编码原理及其实现方法
文章详细讲解了编码解码的软件实现方法，附有MATLAB仿真程序。是我见到的最经典的讲解RS编码的文章。-One researcher wrote the RS error correction coding principle and realization method of article detailed account of the software codec realize method with MATLAB simulation program. I see the most classic article on the RS coding.
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这个算法很好的应用COSMO-RS方法预测有机分子在离子液体中的热力学性质--《北京化工大学》2014年硕士论文
应用COSMO-RS方法预测有机分子在离子液体中的热力学性质
【摘要】：离子液体是一种新型的绿色溶剂,有望替代目前大量使用的挥发性有机溶剂,从而设计出环境友好的新型化工过程。但阴阳离子种类各异,可组合而成的离子液体数量巨大,若仅通过实验合成并测定其物性,成本非常高。因此需要一种有效而可靠的方法对含离子液体的体系进行热力学性质的预测。
目前为止,已有一些热力学模型用于预测离子液体体系的热力学性质,如经典的UNIFAC活度系数模型,但这些模型都依靠大量实验数据回归得到的模型参数来进行关联计算。如果在实验数据较少或者是缺少实验数据的情况下,就不能够准确的预测其性质。COSMO-RS(conductor-like screening model for real system)模型可以有效的预测离子液体体系的热力学性质,并且基本无需来自实验的可调参数。本文研究了COSMO-RS方法在有机分子-离子液体体系中的应用。主要内容如下：
1.应用COSMO-RS方法计算有机分子在离子液体中的Inγ∞(无限稀释活度系数)。讨论了离子液体中阳离子、阴离子以及溶质的不同空间构型对预测结果的影响。溶质和离子液体中阴、阳离子的不同构型会对COSMO-RS的计算结果产生影响。当分子内相互作用较强时(如分子内氢键),其Inγ∞之差可能超过±1,在溶剂筛选中必须考虑。
2.使用COSMO-RS方法预测了烷烃、烯烃、芳香烃、醇以及其它极性溶质在离子液体中的Inγ∞,与对应实验测定结果比较表明COSMO-RS方法预测值的准确度可控制在±1以内。因此COSMO-RS可用于定性和半定量的预测,是一个理想的溶剂筛选工具。
3.基于上述结论,本文应用COSMO-RS方法对用于分离苯和正己烷的离子液体进行了筛选。采用无限稀释条件下的分配系数(D'i∞=1/lg(γi∞V))和选择性(S1/2∞=γ2∞/γ1∞)作为筛选指标,其中前者还考虑了离子液体体积的影响。对27种阳离子和19种阴离子组成的513种离子液体进行筛选的结果表明,阴离子含有氰基的离子液体适合分离过程。
4.鉴于COSMO-RS方法在定量预测中尚存在不足,本文尝试了多种改进方案,试图提高其预测准确度。其中采用双离子对(dimer)方法处理离子液体,计算了无限稀释活度系数、液液平衡以及气液平衡,结果表明该方法对计算结果有所改进。
【学位授予单位】：北京化工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：O621.24
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