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1、SR331芯片在车辆段脱轨器微机监控系统中应用1 前言巡检系统目前该产品已应用在中国铁路、军队、公安、邮政、电信、移动、粮库、石油、公交、高速公路、企事业及商业城、酒店、科技大厦、小区物业管理等各行各业。一个企业会因一场大火或一次重大事故毁掉几十年的基业，无疑也会影响决策者和主要部门领导的业绩。重大安全事故的频频发生，不仅给国家造成巨大财产损失，而且对人民生命安全也构成了巨大威胁，各类安全事故引起中国领导人高度重视。安全管理尽管年年讲、月月讲、天天讲、终因管理手段落后始终难以落到实处。而智能巡检管理系统则是将过去认为无法实现的管理手段变成现实，它必将造福于人民，造福于社会。随着社会的发展与进步
2、，各行各业对管理工作要求越来越规范化、科学化、数据化。过去各种安全事故多与岗位工作人员玩忽职守、思想麻痹存在侥幸心里分不开，此类约占事故比例的80以上，因此采用国际较先进的感应智能巡检管理系统，无疑是消除各种隐患的有力措施。1999年初，新乡三瑞电子技术有限公司精心研制了一种高可靠性、远距离、多机、分时双工串行通信芯片SR331，并由中国台湾加工生产。该器件的最大特点是可能、稳定。SR331利用20mA电流环、光电隔离、多机通信原理有效地实现了复杂电磁环境下的多机通信，在通信距离为1000m时，通信速率达9600bps，而其下位机没有数量限制。2、SR331芯片介绍SR331是远距离通信芯片，
3、其主要特点是：可靠性高（这正是研制SR331的初衷）和对下位机数量没有限制。SR331采用的电源电压为50.5V；并采用TTL电平，它的RxD和TxD直接与单片机（如AT89C51）连接；其MTBF大于100万小时；工作温度范围为-30+70。SR331采用8脚DIP封装，其管脚排列如图1所示。各引脚的功能定义如下：1脚：T+，发送正端；2脚：T-，发送负端；3脚：RxD，接收端，接本地CPU的RxD；4脚：GND，接地，通常接本地CPU的地；5脚：R-，接收负端；6脚：R+，接收正端；7脚：TxD，发送端，接本地CPU的RxD；8脚：Vcc，+5V的电源端，接本地CPU的Vcc。3 点对点串
4、行双工通信利用20mA电流环、光电隔离实现计算机与单片机点对点通信的原理在其它文献1中介绍较多，这里不再叙述。MAX232用来实现计算机的标准串行口COM1所输出的RS-232信号电平与TTL电平之间的转换。计算机串行口X1-TxD脚的常态为-12V，D1的9脚输出低电平（0V）到SR331的D2的TxD脚，此时，环路A（8V）（R1）（RP1）（D3的R+脚）（D3的R-脚）（D2的T+脚）（D2的T-脚）GND（上位机端）无电流通过，D3的RxD脚输出高电平（+5V）送给单片机90C51；而当计算机发送信息的起始位时，此时，环路A有20mA的电流通过，D3的RxD脚输出低电平（0V），从而
5、实现上位机到下位机的通信。当单片机89C51KD4中TxD脚的常态为高电平+5V时，环路B8V（R2） （RP2） （D2的R+脚） （D2的R-脚）（D3的T+脚）（D3的T-脚）GND（上位机端）无电流通过，此时D2的RxD脚输出的高电平（+5V）经MAX232转换为-12V送给计算机；从而实现下位机到上位机的通信。根据通信距离的远近调节RP1和RP2可以使环路A和环路B中的电流为20mA。4 多机主从式分时双工串行通信计算机与单片机的通信除点对点的通信以外，在许多现场控制中，还会出现一机对多机或多机间的通信。该设计要求下位机要服从上位机的调度和支配，即单片机的通信方式要使用串行口通信方式
6、2，也就是利用第9位。通信各方约定如下：上位机向下位机发送地址信息时，其第9位必须为1，当向下位机发送命令时，其第9位必须为0。图3所示为上位机与多个下位机进行分时双工串行通信的电路原理图。当上位机通过SR331向下位机发送地址、命令时，置SM2=0，以准备接收命令。然后向上位机回送信息。每个下位机均可单独向上位机发送信息。平样就实现了上位机与多个下位机的分时通信。5 结束语本文是为了解决多机远距离通信的可靠性问题，新乡三瑞电子技术有发公司才下决心研制SR331，可喜的是：SR331具有出人意料的高可靠性，并且环境适应能力强，无须中继，同时对下位机的数量没有限制（太多时，在电阻R1前使用较高电压即可）。目前，SR331已经成功应用于郑州车辆段脱轨器微机监控系统（具有29个下位机）、新乡车辆段脱轨器微机监控系统（具有12个下位机）、新乡车辆段列车试风微机监控系统（具有4个下位机）、洛阳车辆段脱轨器微机监控系统（具有12个下位机）、洛阳车辆段空气压缩机微机监控系统（具有4个下位机）等系统中。现在，投入实现运行的300多片在连续工作500天后无一损坏。由此可见，SR331具有极高的可靠性。