【摘要】串口通信是一种久远且目前广泛应用的通讯方式，其串行接口一般包括RS232/RS422/RS485，串口通信技术简单成熟，性能可靠，价格低廉，广泛应用于计算机及相关领域。对于自动售检票系统来说，各个机器间的有序动作都是靠主控发出的信息控制，串口通信扮演着连接两者之间沟通的角色，因此，串口通信对于整个自动售检票系统的高效运作起着至关重要的作用。
【关键词】串口通信、自动售检票系统、连接 一、课题背景
本文选取地铁中AFC设备内部主控与各模块间的串口通信和门禁车站控制器与就地控制器的串口通信应用，研究了最为广泛应用的RS232和RS485串口通信。通过介绍串口通信在AFC和门禁系统内具体的硬件应用，进一步分析串口通信的原理。本文还注意联系现场实际，提出提高通信稳定性一系列措施。 二、串口通信技术概述 2.1 串口通信技术的定义
串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。串口通信是串口按位（bit）发送和接收字节，串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它使用简单并且能够实现远距离通信。 2.2 RS232和RS485串口通信标准
在串行通信时，要求通信双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通信。而RS-232接口是目前最常用的一种串行通信接口。它采用RS232通信协议，是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准，全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”,适合于数据传输速率在0～20000b/s范围内的通信，最大传输距离是15m。而RS-485是由RS-232发展而来，它采用二线方式，数据最高传输速度为10Mb/s，实现了真正的多点双向通信，与RS-232相比，其大大提高了抗干扰能力、通信距离、数据传输、多机连接的能力（职称论文发表，济南天之信)。 2.3串口通信在AFC系统中的应用
AFC系统是一个连通的自动化系统，每个设备里面都分成好几个模块，各模块在主控器的控制下完成售票、检票、计费、收费、开关扇门等一系列动作，保障地铁的正常运营。
这些看似独立的模块，它们是如何精准、快捷地接收主控发出的命令然后相应做出动作的？关键就在通信。如果说主控是整个设备运作的“大脑”，那么用来通信的数据线就是连接主控与各模块的“神经线”，有了它各模块才可以准确地接收主控发出的命令完成相应的动作，并及时将结果反馈给主控。所以说，通信是否正常，关系到整个设备能否正常运行。
为了保证通信的准确性，在现地铁线网的AFC设备内部大多使用RS-232接口进行通信，门禁系统由于传输距离更长，于是使用更高标准的RS-485接口进行通信。 三、RS232串口通信在AFC系统中硬件的实现 3.1 RS232接口定义
在AFC系统中，主控与模块之间的通信是通过数据线连接主控上的RS232接口来实现的，即是COM口，一般以9个引脚 (DB-9)的型态出现，异步通信的9个信号。RS232针脚连接定义如表1所示：
表1 RS232针脚连接头定义
针脚 1 2 定义 载波检测 接收数据 符号 DCD RXD 3 4 5 6 7 8 9 发送数据 数据终端准备好 信号地 数据准备好 请求发送 清除发送 振铃提示 TXD DTR SG DSR RTS CTS RI 3.2 设备与主控通信原理 连接COM口后，AFC设备与主控内部的232通信主要依靠嵌入的MAX232通信芯片完成，它是一个电平转换芯片，主要完成两路TTL/RS232电平的转换，使设备发出的信号能与主控接收的信号相匹配，与主控进行通信（主要是芯片的13、14端接到主机的读写端）。 四、RS485串口通信在门禁系统中硬件的实现 4.1 门禁系统的连接方式
在广州地铁中，门禁系统是以总线方式连接，总控制器的每个端口上可以连接数台门禁机，通过系统控制器来控制每台门禁机的动作。由于车站各个门与系统控制器的距离长短不一，它们都采用RS-485总线连接，就地控制器采用RS-485通信协议与主控制器相连，可以根据设定地址监控门的状态、出门按钮、辅助报警输入（门磁）和采用维庚格式输入的读卡器，并能控制电锁。 4.2 RS485接口定义
RS485采用与RS232相同的针脚连接头，各针脚定义如表2所示：
表2 RS485针脚连接头定义
针脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 定义 信号地 清除发送正 发送数据请求正 接收正 接收负 清除发送负 发送数据请求负 发送正 发送负 符号 GND CTS+ RTS+ RXD+ RXD- CTS- RTS- TXD+ TXD- 4.3 门禁就地控制器与系统控制器通信原理
门禁就地控制器与系统控制器之间通过485通讯线相互交换信息，通过门禁就地控制器里MAX1482芯片的转换，使得门禁的通讯距离能够达到1200米，它使用功率低，数据交换速率大于250KBPS，能够满足一条总线挂多台设备的需要。 五、提高串口通信稳定性的可行性措施
通信是连接主控与各模块之间的枢纽，通信是否正常关系到模块是否正常工作，因此，通信稳定是AFC设备和门禁系统正常运营的基本保障。提高通信稳定性十分重要，它不仅可以降低设备故障的发生率，保障地铁正常运营，而且有利于在市民面前树立地铁良好的形象，打造地铁一流服务品牌。 5.1 加强日常维护
串口通信在保障AFC和门禁系统正常运行中起着重要作用，而它的通信主要依靠连接COM
口的数据线，因此延长数据线的使用寿命以及保护其外露绝缘层不受损坏成了很多维护人员的关心问题。
在现有的计划性检修中，很少有将检查串口连接头是否稳固、数据线是否磨损、各COM口是否正常通信作为单独一项列在内容里进行检修，这无疑大大增加了串口通信发生的故障率，因此，在计划性检修中，我们可以增加检查串口连接头、数据线等一项内容，在维护中多留意是否出现虚接或磨损的情况，清洁连接口，发现问题用绝缘胶布做好包扎固定并一定时期内更换数据线，做好维护保养，降低通信故障发生率。 5.2 注意设备内部除尘
由于设备内部空气对流不好，且电源、CPU的运作产生大量的热量造成设备内部温度较高，灰尘比较严重。特别是门禁就地控制器由于安装地点的特殊性，气温高，灰尘严重，这样有时会产生比较大的电磁干扰，影响了通信的稳定性。因此，在平时的维护中，要注意多进行设备内部除尘，做好设备内部的通风散热。 5.3 增加数据线的安全防护
由于设备内部的通信主要依靠连接主控COM口和各模块的数据线，而数据线通常外露在设备内，且插头部分线缆较细小，在日常维修中经常要插拔数据线，对插头部分的线缆有一定的压碰，长期的压碰导致数据线损坏（绝缘层破损或内断）从而导致故障。
为了增加数据线的使用寿命，我们可以在容易损坏的插头部分的外露线体套上一个透明的胶套，防止因为长期的压碰造成磨损。 5.4 减少现场干扰，焊接屏蔽线
由于设备内部空间有限，各模块都在有限的空间里进行通信，难免相互间会产生干扰，为保证通信的稳定，我们可以在各模块的数据线外焊接屏蔽线，屏蔽外界对导线中传输信号的干扰，提高通信的稳定性。 5.5 合理改善布局布线
由于串口通信的传输效率收到传输线缆的质量好坏、距离长短的影响，现有的门禁系统和AFC系统设备内部线缆杂乱，因此为了提高串口通信的传输效率，我们可以合理改善设备内部的布线，对每条线缆重新布局，尽可能缩短传输距离，提高通信稳定性。
参 考 文 献
[1]自动售检票系统培训教材.2009.03
[2]曹卫彬.C/C++串口通信典型应用实例编程实践.电子工业出版社.2009.07
[3]张辉、李荣利、王和平.Visual Basic串口通信技术标准.化学工业出版社.2011.04
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