RS-485常用電路分析以及與RS-232的區別


1、基本的RS485電路:

上圖是最基本的RS485電路,R/D為低電平時,發送禁止,接收有效,R/D為高電平時,則發送有效,接收截止。上拉電阻R7和下拉電阻R8,用於保證無連接的SP485R芯片處於空閑狀態,提供網絡失效保護,提高RS485節點與網絡的可靠性,R7,R8,R9這三個電阻,需要根據實際應用改變大小,特別是使用120歐或更小的終端電阻時,R9就不需要了,此時R7,R8使用680歐電阻。正常情況下,一般R7=R8=4.7K,R9不要。

圖中鉗位於6.8V的管V4,V5,V6,都是為了保護RS485總線的,避免受外界干擾,也可以選擇集成的總線保護原件。另外圖中的L1,L2,C1,C2為可選安裝原件,用於提高電路的EMI性能。

2、RS485自動切換電路:

上圖中,TX,RX引腳均需要上拉電阻,這一點特別重要。

接收:默認沒有數據時,TX為高電平,三極管導通,RE為低電平使能,RO收數據有效,MAX485為接收態。

發送:發送數據1時,TX為高電平時,三極管導通,DE為低電平,此時收發器處於接收狀態,驅動器就變成了高阻態,也就是發送端與AB斷開了,此時AB之間的電壓就取決於AB的上下拉電阻了,A為高電平、B為低電平,也就成為了邏輯1了。

發送數據0時,TX為低電平,三極管截止,DE為高電平,驅動器使能,此時正好DI是接地的,也就是低電平,驅動器也就會驅動輸出B為1,A為0,也就是所謂的邏輯0了。

理解自收發的作用,關鍵是要理解RE和DE的作用,尤其是DE為0時,驅動器與AB之間就是高阻態,也就是斷開狀態,而且AB都要有上下拉電阻。然后就有了邏輯0-1之間的切換了。所以很巧妙,但是這里也有一個很明顯的bug,也就是只適用於“半雙工”,如果是全雙工,就不行了,因為TX為1時,接收使能,此時從機如果回復數據,那么也就亂了。

 

RS-485與RS-232的特征與區別;

  1、電器標准;232:邏輯“0”為-3V ~ -15V;邏輯“0”:+3 ~ +15V,噪聲容限為2V。485::邏輯“1”以兩線間的電壓差+2V ~ +6V表示,邏輯“0”以兩線間的電壓差-6V ~ -2V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了,就不容易損壞接口電路芯片,且該電平與TTL電平兼容,刻方便與TTL電路連接。

  2、傳輸距離;232:傳輸距離有限,最大傳輸距離標准值為50英尺,實際上也只能用在15米左右。485:RS-485接口的最大傳輸距離標准值4000英尺,實際上可達3000米。

  3、傳輸速率;232:傳輸速率較低,在異步傳輸時,比特率為20Kbps;因此在51CPLD開發板中,綜合程序波特率只能采用19200,也是這個原因。485:數據最高傳輸速率為:10Mbps。

  4、抗干擾能力;232:接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容易產生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。485:RS-485接口采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗共模干擾能力強,即抗噪聲性能好。

  5、232采用全雙工,485采用半雙工。

  6、RS-232-C接口在總線上只允許連接一個收發器,即單站能力;而RS-485接口在總線上只允許連接多達128個收發器,即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立設備網絡。

  7、在軟件層面,沒有區別,均遵循USART協議。唯一區別為:驅動方式有差異,485為半雙工,收發均增加了使能位。

 


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