在環境監測系統的人機交互模塊中,單片機與計算機上位機軟件之間使用串口通信的方式來傳輸指令和數據。串口通信是一種將并行數據字符轉換成為連續的串行數據流發送的通信方式,常使用的串口通信協議有RS232和RS485。相比于RS232,RS485協議采用平衡發送和差分接收的方式,可以同時連接多個環境監測設備,并定義了在最大設備個數情況下的電氣特性,以保證足夠的信號電源。因此,該傳輸協議具有抑制共模干擾能力強,傳輸距離遠的特點。結合環境監測系統設計中室內空間大,傳輸距離遠的特點,使用RS485協議來對串口通信模塊進行設計可以降低噪聲干擾對數據傳輸的影響,提升了數據傳輸過程中的可靠性。
環境監測系統使用SP3485芯片來對串口通信模塊進行設計,該芯片支持3.3V供電,具有傳輸速度高,支持多節點設計的特點。串口通信模塊的電路設計如圖所示,P1口為單片機通信接口,該接口與單片機連接用于接收和發送數據,其中1,3腳分別對應單片機的RX和TX腳,用于數據的傳輸,2腳則用于對芯片的接收或者發送模式進行選擇。P2口為傳輸線端口,電路設計的過程中選擇120Ω的電阻R5作為匹配電阻來降低信號回彈對傳輸信號造成的干擾。