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1、一、RS485总线介绍：RS485 总线是一种常见的串行总线标准，采用平衡发送与差分接收的方式，因此具有 抑制共模干扰的能力。在一些要求通信距离为几十米到上千米的时候， RS485 总线 是一种应用最为广泛的总线。而且在多节点的工作系统中也有着广泛的应用。二、RS485 总线典型电路介绍：RS485 电路总体上可以分为隔离型与非隔离型。隔离型比非隔离型在抗干扰、系 统稳定性等方面都有更出色的表现，但有一些场合也可以用非隔离型。我们就先讲一下非隔离型的典型电路，非隔离型的电路非常简单，只需一个 RS4图 1 、典型 485 通信电路图（非隔离型）当然，上图并不是完整的485通信电路图，我们还需要
2、在 A线上加一个4.7K的上拉 偏置电阻；在B线上加一个4.7K的下拉偏置电阻。中间的R16是匹配电阻，一般是 120Q,当然这个具体要看你传输用的线缆。（匹配电阻：485整个通讯系统中，为了系统的传输稳定性，我们一般会在第一个节点和最后一个节点加匹配电阻。所以我们 一般在设计的时候，会在每个节点都设置一个可跳线的1200电阻，至于用还是不用， 由现场人员来设定。当然，具体怎么区分第一个节点还是最后一个节点，还得有待现 场的专家们来解答呵。） TVS 我们一般选用 6.8V 的，这个我们会在后面进一步的讲 解。RS-485标准定义信号阈值的上下限为200mV。即当A-B200mV时，总线状态应
3、表 示为“1”； 当 A-Bv-200 mV时，总线状态应表示为“ 0”。但当A-B在200mV之间时， 则总线状态为不确定，所以我们会在 A、 B 线上面设上、下拉电阻，以尽量避免这种 不确定状态。三、隔离型 RS485 总线典型电路介绍在某些工业控制领域，由于现场情况十分复杂，各个节点之间存在很高的共模电压。虽然R S-485接口采用的是差分传输方式，具有一定的抗共模干扰的能力，但当共模电压超过RS- 485 接收器的极限接收电压，即大于+12V或小于一7V时，接收器就再也无法正常工作了， 严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。解决此类问题的方法是通过DC-DC将系统电源和RS-485收发器的电
4、源隔离；通过隔离 器件将信号隔离，彻底消除共模电压的影响。实现此方案的途径可分为：（1）传统方式：用光耦、带隔离的DC-DC、RS-485芯片构筑电路；（2）使用二次集成芯片，如ADM2483、ADM2587E等。 传统光电隔离的典型电路：（如图2所示）图 2、光电隔离 RS485 典型电路图中我们以高速光耦6N137为例（当然只是示意图）来说明一下隔离型RS485电路。VDD 与VCC485是两组不共地的电源，一般用隔离型的DC-DC来实现。通过光耦隔离来实现信 号的隔离传输,ADM487与MCU系统不共地，完全隔离则有效的抑制了高共模电压的产生， 大大降低了 485 的损坏率，提高了系统的
5、稳定性。但也存在电路体积过大、电路繁琐、分立 器件过多、传输速率受光电器件限制等缺点，对整个系统的稳定性也有一定的影响。 隔离型RS485器件来实现隔离传输：（如图3所示）JIDIDE5PCT6.SCAD2EE1614ADM24S3BRW22.8?712137DD1 TXD 6VDD1 VDD2 .V GND2COM410 GND2ADEBPVRE申GND1GND1TxDGND2VDD1VDD2KG.KCKCU1图 3 、隔离型 RS485 芯片 ADM2483 应用图ADM2483是ADI推出的隔离型485芯片，SOW-16封装，内部集成了一个三通道的磁隔离器 件和一个半双工485收发器，2
6、500V隔离电压、传输速率500K、共模电压抑制能力25KV/ 卩S。但此电路仍需双电源供电，因此也会在一定程度上存在电路体积过大的问题。完全隔离型RS485器件实现隔离传输：（如图4所示）READEBRxDYZTuDVCCVCCVisoii：!QNTilrzumGNDLGND2GNDLGND2GNDLGND2图4、完全隔离型RS485/422芯片ADM2587E应用图ADM2587E是ADI继ADM2483之后，推出的单电源隔离型485芯片。SOW-20封装，2500V隔离电压，全/半双工、传输速率500K、共模电压抑制能力25KV/yS、15KV的ESD保护。 适合用于工控、电力、仪表、安
7、防等各种 485 隔离场合。四、RS485总线保护电路隔离虽然能有效的抑制高共模电压，但总线上还会存在浪涌冲击、电源线与 485线短路、雷击 等潜在危害，所以我们一般会在总线端采取一定的保护措施。一般我们会在VA、VB上各串接一个410Q的PTC电阻，并在VA、VB各自对地端接6、8V 的 TVS 管，当然也可用普通电阻与稳压二极管代替。更多的还可以加热保险丝、防雷管，不过 并不是说这些加的越多越好，具体要看实际应用，如果这些保护太多的话，也会影响到整个系统 的节点数，与通信稳定性。五、485 应用的一些小经验1、收发时序不匹配：485 是半双工的通信，收发转换是需要一定的时间的，所以一般在收
8、发转换之间，和每发送 完一帧数据之后，都要有相应的延时，如果出现收发不正常、或第一帧数据之后就出现误码 现象，则可以适当的增加一下延时时间，以观问题是否解决。2、R0 接上拉电阻： 异步通信数据以字节的方式传送，在每一个字节传送之前，先要通过一个低电平起始位实 现握手。为防止干扰信号误触发RO （接收器输出）产生负跳变，使接收端MCU进入接收状 态，建议RO外接10kQ上拉电阻。3、合理选用芯片。例如，对外置设备为防止强电磁（雷电）冲击，建议选用TI的75LBC184等防雷击芯片， 对节点数要求较多的可选用SIPEX的SP485R。此外经我们实验发现，ADI的非隔离型485 芯片ADM487E
9、、隔离型芯片ADM2483、ADM2587在多节点、防雷击方面也有着很好的表现。六、维护RS-485的常用方法1）若出现系统完全瘫痪，大多因为某节点芯片的VA、VB对电源击穿，使用万用表测V A、VB间差模电压为零，而对地的共模电压大于3V，此时可通过测共模电压大小来排查，共 模电压越大说明离故障点越近，反之越远；2）总线连续几个节点不能正常工作。一般是由其中的一个节点故障导致的。一个节点 故障会导致邻近的23个节点（一般为后续）无法通信，因此将其逐一与总线脱离，如某 节点脱离后总线能恢复正常，说明该节点故障；3）集中供电的RS-485系统在上电时常常出现部分节点不正常，但每次又不完全一样。
10、这是由于对RS-485的收发控制端TC设计不合理,造成微系统上电时节点收发状态混乱从而 导致总线堵塞。改进的方法是将各微系统加装电源开关然后分别上电；4）系统基本正常但偶尔会出现通信失败。一般是由于网络施工不合理导致系统可靠性 处于临界状态，最好改变走线或增加中继模块。应急方法之一是将出现失败的节点更换成性 能更优异的芯片；5）因MCU故障导致TC端处于长发状态而将总线拉死一片。提醒读者不要忘记对TC端 的检查。尽管RS-485规定差模电压大于200mV即能正常工作。但实际测量：一个运行良好 的系统其差模电压一般在1.2V左右（因网络分布、速率的差异有可能使差模电压在0.81. 5V范围内）。后记： 作者：jerrymiao,QQ:253263136,jerrymiao.Cn 由于作者水平有限，文章难免 有纰漏之外，部分电路与经验仅为作者个人观点，欢迎大家验证，并联系作者批评指证，谢 谢！
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