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[资料分享] RS485典型电路分析

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发表于 2017-10-12 14:48:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
一.RS485简介
      RS485是一种硬件接口或者通讯电路或者串行总线,其信号是查分信号,能较好的抑制共模信号,所以其通讯距离高达数千米,所以被广泛的应用在工业现场中。RS485有四线制和两线制之分,四线制是全双工通信,两线制是半双工通信。现场应用最多的是两线制,RS485有主从之分,一个系统中只能有一个主机,但是可以有很多个从机。主机定时轮询从机,从机收到信号应答,从机之间通过地址区分。

二.RS485硬件电路设计思路

在用单片机设计RS485电路的时候,必须要考虑电平的转换情况,所以有两个问题你要有概念:

1.单片机的电平是TTL电平;
2.RS485的电平是以AB两线之间的压差定义的;
3.TTL电平与RS485电平不兼容;
所以在设计电路的时候,必须想到要电平转换,这也是该电路的设计核心,幸好很多半导体公司都替你想好了,所以你只需要选择一款合适的电平转换芯片就可以了。常用的RS485的电平转换芯片有:MAX3082,SP3485等。这些芯片可以将UART转换为RS485,所以在设计RS485电路时要选择带有UART功能的单片机。
由于是一主多从的系统,所以主机必须要牢牢把握系统总线的绝对控制权。说直白一点就是:总线处于发送状态还是接收状态,必须由主机说了算。这些芯片都有发送/接收的控制引脚,通过控制这对引脚就可以控制总线。
360截图20171012143744065.jpg
上图就是RS485接口的硬件电路图,电路很简单,U4就是电平转换芯片,U4芯片的管脚介绍如下:
■1-RO:TTL电平输出引脚,接单片机的RXD;
■2-RE:收发控制引脚,接单片机的IO口;
■3-DE:收发控制引脚,接单片机的IO口;
由于总线要么处于接收状态,要么处于发送状态,所以通常将2、3引脚接在一起。
■4-DI:TTL电平输入引脚,接单片机的TXD;
■5-GND:电源负引脚;
■8-VCC:电源正引脚;
■7-B:RS485总线B;
■6-A:RS485总线A;
电阻R16将总线B下拉到地,电阻R17将总线A上拉至VCC,这么做的目的是提高电平转换芯片的抗干扰能力,因为A\B之间的门限电压的压差只有200mV左右,所以很容易受到干扰。

三.抗干扰设计

  由于工业环境现场比较恶劣,干扰因素太多,所以要考虑电路的抗干扰设计,以保证通讯的正常稳定。
■通讯隔离
所谓隔离即将RS485的电源网络/信号与单片机隔离起来,通常的隔离方案如下图所示:
360截图20171012143544178.jpg
将与单片机与电平转换芯片有3个脚直接连接:方向控制脚DIR、数据发送脚TXD,数据接收脚RXD。将DIR通过光耦的方式隔离,TXD/RXD通过数字隔离芯片隔离。
■限流保护
防止A/B总线的电流过大将芯片烧坏,可以在A/B总线上串入自恢复保险丝,当电流过大时,保险丝熔断,电流恢复正常时保险丝自恢复。




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发表于 2017-10-21 11:18:07 | 显示全部楼层
第二张图X13的2、3为什么连一起?没见过两个B连一起的?R42、R43阻值多少?

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X13就是一个三端插座,是把rs485a和b连接出来。也可以直接用二芯连接 r42,r43是发光二极管的限流电阻,至于多大,就485的能力,带个灯一点问题都没有。注意不要让电流太大即可。  详情 回复 发表于 2017-10-22 10:47


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 楼主| 发表于 2017-10-22 10:47:33 | 显示全部楼层
suoma 发表于 2017-10-21 11:18
第二张图X13的2、3为什么连一起?没见过两个B连一起的?R42、R43阻值多少?

X13就是一个三端插座,是把rs485a和b连接出来。也可以直接用二芯连接

r42,r43是发光二极管的限流电阻,至于多大,就485的能力,带个灯一点问题都没有。注意不要让电流太大即可。

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没明白我问题,X13三端插座的2、3为什么都连了485 B?没见过需要两个B的啊  详情 回复 发表于 2017-10-22 11:24


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发表于 2017-10-22 11:24:37 | 显示全部楼层
qwqwqw2088 发表于 2017-10-22 10:47
X13就是一个三端插座,是把rs485a和b连接出来。也可以直接用二芯连接

r42,r43是发光二极管的限流电阻 ...

没明白我问题,X13三端插座的2、3为什么都连了485 B?没见过需要两个B的啊

点评

三楼已经回答,X13就是一个三端插座,是把rs485a和b引接接出来。 也可以直接用二芯连接各连一个rs485a和rs485b,不让两个B连在一起。 比如下图 [attachimg]326375[/attachimg] 也可以只连接一个B出来。连接两个B  详情 回复 发表于 2017-10-22 15:49


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 楼主| 发表于 2017-10-22 15:49:03 | 显示全部楼层
suoma 发表于 2017-10-22 11:24
没明白我问题,X13三端插座的2、3为什么都连了485 B?没见过需要两个B的啊

三楼已经回答,X13就是一个三端插座,是把rs485a和b引接接出来。
也可以直接用二芯连接各连一个rs485a和rs485b,不让两个B连在一起。
比如下图
360截图20171022154642914.jpg
也可以只连接一个B出来。连接两个B也就是区分而已


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