RS485總線是工業應用中非常成熟的技術，是現代通訊技術的工業標準之一， RS485總線用于多站互連十分方便，用一對雙絞線即可實現，由于采用平衡發送和差分接收，即在發送端，驅動器將TTL電平信號轉換成差分信號輸出；在接收端，接收器將差分信號變成TTL電平，因此具有抗共模干擾的能力。

　　圖4 RS485現場總線硬件電路設計

　　圖4為RS485現場總線硬件電路設計圖。下位機通過485接口芯片MAX485與RS485總線相連，計量室PC機經RS232/RS485電平轉換后與RS485總線相連。本系統采用RS485總線微機與單片機的主從式串行異步半雙工通訊的方法，下位機作為控制系統，分別控制一套現場數據采集系統。鑒于MCS-51系列單片機的串行口是一個標準的TTL電平接口（即用3.8V～5V表示“1” ， 0V～0. 3V表示“0”），故在數據傳輸時需要先進行RS232/RS485電平轉換，本系統選用MXA232芯片實現上位機端RS232電平與TTL電平的轉化 ，然后通過MAX485芯片將TTL電平轉換為RS485標準電平。在下位機端MAX485將RS485標準電平轉換為TTL電平接入處理器的異步串行通信口，實現RS485網絡的半雙工通信。

　　系統軟件電路設計

　　多路數據采集控制系統上位機采用VisualBasic 6.0設計開發。Visual Basic 6.0是一種可視化的、面向對象和采用事件驅動方式的結構化高級程序設計語言，用于開發基于Windows環境下的各種應用程序。上位機實現采集到的現場電能參數的顯示、保存等操作，軟件框圖如圖5所示。

　　圖5 RS485局域網絡軟件系統設計

　　圖5為上位機工作界面，主要實現采集到的每個工作現場電能參數的顯示、存儲以及報警（根據設置的閥值）。在上位機中，“設置”主要進行每個工作現場電能參數閥值的設定（若采集的電能參數超出設定范圍則顯示過高-紅燈，低于設定的閥值則顯示過低-藍燈，在設定的范圍內則顯示正常-綠燈，并且高于閥值的參數以紅色顯示，低于閥值的參數以藍色顯示），“開始”按鍵實現數據采集過程的開始；“保存”按鍵實現工作現場電能參數數據的存儲；“結束”按鍵結束整個程序。

　　建立在下位機基礎上的上位機軟件，是對整個測量系統的進一步完善，使下位機的功能得到進一步地發揮。上下位機的通信采用主從方式，上位機與下位機之間進行輪詢通信，各下位機之間不能通信。每個下位機都有自己的地址碼，上位機向下位機發送1個帶有下位機地址的命令，所有下位機判斷是否呼叫自己，只有被呼叫的下位機才工作，從而實現了上下位機之間的獨立通信。

　　本文所設計實現的多路電能數據采集系統， 采取了軟件與硬件相結合的方法， 選用AT89S52單片機，實現了對多路電能參數的采集，采集的數據通過RS485現場總線將數據上傳至主控制室計算機，上位機軟件采用功能強大的界面開發工具VB6.0編寫，實現了對現場電能參數的顯示。整個系統功耗低、可靠性高，在工業控制領域進行實時采集監控。系統具有很好的實用價值和推廣價值。