在环境监测系统的人机交互模块中,单片机与计算机上位机软件之间使用串口通信的方式来传输指令和数据。串口通信是一种将并行数据字符转换成为连续的串行数据流发送的通信方式,常使用的串口通信协议有RS232和RS485。相比于RS232,RS485协议采用平衡发送和差分接收的方式,可以同时连接多个环境监测设备,并定义了在最大设备个数情况下的电气特性,以保证足够的信号电源。因此,该传输协议具有抑制共模干扰能力强,传输距离远的特点。结合环境监测系统设计中室内空间大,传输距离远的特点,使用RS485协议来对串口通信模块进行设计可以降低噪声干扰对数据传输的影响,提升了数据传输过程中的可靠性。
环境监测系统使用SP3485芯片来对串口通信模块进行设计,该芯片支持3.3V供电,具有传输速度高,支持多节点设计的特点。串口通信模块的电路设计如图所示,P1口为单片机通信接口,该接口与单片机连接用于接收和发送数据,其中1,3脚分别对应单片机的RX和TX脚,用于数据的传输,2脚则用于对芯片的接收或者发送模式进行选择。P2口为传输线端口,电路设计的过程中选择120Ω的电阻R5作为匹配电阻来降低信号回弹对传输信号造成的干扰。