1 引言 以单片机为主体构成的分布式数据采集和控制系统，以附加电路结构简单、工作稳定可靠而被广泛应用在工业控制系统中。目前广泛使用的单片机产品（如Intel的8031、Armel的89C51、 GMS97C51等系列单片机）芯片中都集成了串行通信接口。使用这些串行通信接口和RS485接口驱动芯片就可以构成总线型通信网络，从而将多台单片机系统连接成一个分布式数据采集和控制系统。这种RS485网络结构具有接口简单、灵活性好、价格低、易于控制等优点，可广泛应用于工业控制系统中。 目前，在很多的分布式数据采集和控制系统中，为了克服单片机的功能不足，都引入了PC机，并采用主从式结构模式，即以PC机为主机
串行通信是电子系统中广泛采用的数据传输方式，特别是在分布式数据采集和控制系统中。RS232和RS485是两种常见的串行通信接口，它们在不同应用场景中各有优势。RS232是传统的串行通信标准，适用于短距离通信，而RS485因其长距离传输能力和抗干扰能力在工业控制系统中更受欢迎。
RS232接口使用负逻辑，逻辑"1"对应-5V至-15V，逻辑"0"对应+5V至+15V。然而，由于其驱动器只能承受有限的电容负载和单端信号传输方式，RS232的通信距离通常限制在15米以内，且容易受到共模干扰。这使得RS232不适合用于需要几十米到几千米通信距离的分布式系统。
相比之下，RS485采用了差分信号传输，能有效抑制共模干扰并提高信号的传输距离。RS485收发器，例如SN75LBC184，可以在高达千米的距离上恢复信号，其高灵敏度和平衡发送接收特性使其成为长距离通信的理想选择。SN75LBC184芯片由TI公司制造，工作电压范围宽，具备高能量瞬变干扰保护功能，增强了在恶劣环境下的可靠性。其内部设计还包括了输入端开路时输出为高电平的特性，确保了系统在电缆开路故障时仍能正常工作。
在分布式控制系统中，常常需要将RS232接口与RS485接口进行转换，以便PC机（通常拥有RS232接口）能够与远距离的单片机系统（通常使用RS485接口）进行通信。设计这样的转换电路时，可以利用光电耦合器提供电气隔离，同时结合RS232接口中RTS（Request To Send）和TXD（Transmit Data）线的电平关系来实现转换。例如，当RTS为高电平时，通过光电耦合器激活SN75LBC184的发送模式，此时RS485网络作为发送器；而当RTS为低电平时，转换器进入接收模式，接收来自RS485网络的数据。
转换电路设计的关键在于确保信号的有效传输和系统的稳定性，同时兼顾成本和实用性。市场上虽然已有现成的RS232/RS485转换器，但自设计转换电路可以更经济且适应特定需求。通过理解和应用如SN75LBC184这样的专用芯片，可以构建出简单、可靠且性价比高的转换解决方案，从而在各种工业控制系统中实现高效的数据通信。
