本文介绍一款具有 16 路遥控接点输出的 ARTU-J16 装置。该装置通过 RS-485 总线与上位机相连,作为远程继电器输出模块,用于接收计算机指令、执行系统的遥控操作或自动控制:继电器输出共 16 路,装置拥有 1600 组操作事件记录,带 GPS 校时功能,在外部电源掉电后可以保证 SOE 事件记录一个月内不丢失。相对以往的控制方式,本设计在简化控制网络结构的同时,提供了一种低成本、高可靠性的替代方案。
一、主控 CPU
ARTU-J16 型 16 路遥控执行单元设计采用 ATMEL 公司的 ATmega128,单芯片实现双路 RS-485 通信、数据处理、事件记录存取、显示和 16 路继电器常开接点的输出状态控制。ATmega128 是 ATMEL 公司推出的一款 8 位 RISC 结构高速低功耗单片机,在 16 MHz 时钟频率时系统性能可达 16 MIPS,内带 128 KB 的 FlashROM、4 KB 的 EEPROM、4 KB 系统 SRAM,可扩展 64 KB 外部存储器,具有两路 UART 通信口;同时该芯片拥有 JTAG 在线编程口,方便用户调试、降低了开发成本,53 个可编程 I/O 口可以挂接足够多的外围设备。
二、拨码开关设定输入
拨码开关提供用户一个简化的人机接口,用于设定 RS-485 通信中的地址、波特率、数据格式等功能。拨码开关(SW1)的 10 位数据口都接 10 kΩ 电阻上拉到 VCC,电路使用一个 74HC244(IC5)数据缓冲器把拨码开关的状态传送到 8 位数据总线,剩余两根数据线则直接接到 CPU 的 I/O 端口,如图 1 所示。

图 1 拨码开关与 CPU 的连接电路
三、通信方式
通信方式采用双路 RS-485 方式,调试、设定与上位机通信部分在物理上分成两路、互不干扰,可有效防止可能存在的误操作,如图 2 所示。

图 2 双路 RS-485 通信接口电路