工业用USB到RS485接口转换的研究和设计

发布时间：2020-07-04 13:12

【摘要】： 随着计算机产业不断地发展,计算机的外围接口由很低速的串口模式逐渐走向速度更快,性能更优良的USB接口模式,而且变得越来越主流。而在工业使用场合,工业产品中最主流的通迅接口却是RS485接口。由于工业产品本身所需的应用软件主要还是从计算机里获得,所以如果能研究和设计出一种电路可以把USB接口转换到RS485接口,将带给用户极大的便利。不仅如此,加上用户常常需要在工业现场里调试这些应用程序,那么还要求这种电路可以可靠地使用在工业场合,能够抗击现场的各种干扰。现在工业产品的种类千差万别,其数量是相当可观的,这也是工业用USB到RS485接口转换的研究和设计的应用背景。 首先是对这两种接口的标准进行一定的研究和分析,它们的物理层的电气特性是怎样的,RS485接口可以组成怎样的通讯网络,USB接口的协议具备怎样的事务处理能力。只有对接口标准先进行研究和分析,才能更好地利用和发挥接口所具备的特点,这是接口转换研究和设计的一个基础。其次是需要对已有的接口转换技术进行分析,只有在对已有技术理解的基础上,才能体现出本论文中接口转换设计更优异的地方。最后是对接口转换进行方案的研究和分析,以及如何选择合适的接口芯片,进而开始具体电路的设计。 既然我们强调这是一个可以应用在工业场合的接口转换设计,所以本论文还从电磁兼容方面描述了如何进行抗干扰的设计,包括了元器件的选择、保护电路设计、以及设计原型的结构设计,从而从电路原理上来保证这个接口转换电路是可以可靠地使用在工业场合的。 当然,通过理论的分析之后,还必须要经过一系列工业标准的测试,才能进一步证明该接口转换电路确实是可以通过相应的国际使用标准的,也就是说本论文所阐述的接口转换设计不仅有理论的依据,也同样有实测的验证。 最后本论文不仅总结了所做的工作,还分析了该接口转换设计未来发展的趋势,以及在此设计上有可能带来的各种优化的设计,使得可以将这种接口转换设计更可靠更灵活地应用在工业现场中。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP334.7
【图文】：

RS485电平范围Figure1RS485voltagelevelrange

图 2 RS485 二线制连接方式Figure2 RS485 two line wiring mode接时，与 RS422 一样只能实现点对多的通信，，其余为从(slave)设备，但它比 RS422 有改进

【引证文献】

相关硕士学位论文 前3条

1 董晓雨;机器人焊接工装的即插即用控制技术的研究[D];上海交通大学;2008年

2 刘铁;大型运输机主电源控制系统数字化设计与研究[D];东北大学;2010年

3 程华;基于ARM平台Modbus协议智能楼宇控制系统的设计[D];江西农业大学;2013年

本文编号：2741161