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簡單介紹：RS485總線是一種常見的串行總線標準，采用平衡發(fā)送與差分接收的方式，因此具有抑制共模干擾的能力。
應(yīng)用場合：幾十米到幾千米的場合，可以應(yīng)用于多節(jié)點的場合
典型電路介紹：
一、非隔離型的RS485傳送電路

當(dāng)然，上圖并不是完整的485通信電路圖，我們還需要在A線上加一個4.7K的上拉偏置電阻；在B線上加一個4.7K的下拉偏置電阻。中間的R16是匹配電阻，一般是120Ω，當(dāng)然這個具體要看你傳輸用的線纜。（匹配電阻：485整個通訊系統(tǒng)中，為了系統(tǒng)的傳輸穩(wěn)定性，我們一般會在第一個節(jié)點和最后一個節(jié)點加匹配電阻。所以我們一般在設(shè)計的時候，會在每個節(jié)點都設(shè)置一個可跳線的120Ω電阻，至于用還是不用，由現(xiàn)場人員來設(shè)定。當(dāng)然，具體怎么區(qū)分第一個節(jié)點還是最后一個節(jié)點，還得有待現(xiàn)場的專家們來解答呵。）TVS我們一般選用6.8V的，這個我們會在后面進一步的講解。

RS-485標準定義信號閾值的上下限為±200mV。即當(dāng)A-B>200mV時，總線狀態(tài)應(yīng)表示為“1”；當(dāng)A-B<-200mV時，總線狀態(tài)應(yīng)表示為“0”。但當(dāng)A-B在±200mV之間時，則總線狀態(tài)為不確定，所以我們會在A、B線上面設(shè)上、下拉電阻，以盡量避免這種不確定狀態(tài)。

二、隔離型的RS485電路
在某些工業(yè)控制領(lǐng)域，由于現(xiàn)場情況十分復(fù)雜，各個節(jié)點之間存在很高的共模電壓。雖然RS-485接口采用的是差分傳輸方式，具有一定的抗共模干擾的能力，但當(dāng)共模電壓超過RS-485接收器的極限接收電壓，即大于+12V或小于－7V時，接收器就再也無法正常工作了，嚴重時甚至?xí)龤酒蛢x器設(shè)備。
解決此類問題的方法是通過DC-DC將系統(tǒng)電源和RS-485收發(fā)器的電源隔離；通過隔離器件將信號隔離，徹底消除共模電壓的影響。實現(xiàn)此方案的途徑可分為：
（1）傳統(tǒng)方式：用光耦、帶隔離的DC-DC、RS-485芯片構(gòu)筑電路；
（2）使用二次集成芯片，如ADM2483、ADM257E等。
u 傳統(tǒng)光電隔離的典型電路：（如圖2所示）

圖中我們以高速光耦6N137為例（當(dāng)然只是示意圖）來說明一下隔離型RS485電路。VDD與VCC485是兩組不共地的電源，一般用隔離型的DC-DC來實現(xiàn)。通過光耦隔離來實現(xiàn)信號的隔離傳輸，ADM487與MCU系統(tǒng)不共地，完全隔離則有效的抑制了高共模電壓的產(chǎn)生，大大降低了485的損壞率，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但也存在電路體積過大、電路繁瑣、分立器件過多、傳輸速率受光電器件限制等缺點，對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性也有一定的影響。

圖中我們以高速光耦6N137為例（當(dāng)然只是示意圖）來說明一下隔離型RS485電路。VDD與VCC485是兩組不共地的電源，一般用隔離型的DC-DC來實現(xiàn)。通過光耦隔離來實現(xiàn)信號的隔離傳輸，ADM487與MCU系統(tǒng)不共地，完全隔離則有效的抑制了高共模電壓的產(chǎn)生，大大降低了485的損壞率，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但也存在電路體積過大、電路繁瑣、分立器件過多、傳輸速率受光電器件限制等缺點，對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性也有一定的影響。

ADM2587E是ADI繼ADM2483之后，推出的單電源隔離型485芯片。SOW-20封裝，2500V隔離電壓，全/半雙工、傳輸速率500K、共模電壓抑制能力25KV/μS、±15KV的ESD保護。適合用于工控、電力、儀表、安防等各種485隔離場合。
四、RS485總線保護電路

隔離雖然能有效的抑制高共模電壓，但總線上還會存在浪涌沖擊、電源線與485線短路、雷擊等潛在危害，所以我們一般會在總線端采取一定的保護措施。

一般我們會在VA、VB上各串接一個4～10Ω的PTC電阻，并在VA、VB各自對地端接6、8V的TVS管，當(dāng)然也可用普通電阻與穩(wěn)壓二極管代替。更多的還可以加熱保險絲、防雷.管，不過并不是說這些加的越多越好，具體要看實際應(yīng)用，如果這些保護太多的話，也會影響到整個系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)，與通信穩(wěn)定性。

五、485應(yīng)用的一些小經(jīng)驗

1、收發(fā)時序不匹配：

485是半雙工的通信，收發(fā)轉(zhuǎn)換是需要一定的時間的，所以一般在收發(fā)轉(zhuǎn)換之間，和每發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)之后，都要有相應(yīng)的延時，如果出現(xiàn)收發(fā)不正常、或第一幀數(shù)據(jù)之后就出現(xiàn)誤碼現(xiàn)象，則可以適當(dāng)?shù)脑黾右幌卵訒r時間，以觀問題是否解決。

2、R0接上拉電阻：

異步通信數(shù)據(jù)以字節(jié)的方式傳送，在每一個字節(jié)傳送之前，先要通過一個低電平起始位實現(xiàn)握手。為防止干擾信號誤觸發(fā)RO（接收器輸出）產(chǎn)生負跳變，使接收端MCU進入接收狀態(tài)，建議RO外接10kΩ上拉電阻。

3、合理選用芯片。

例如，對外置設(shè)備為防止強電磁（雷電）沖擊，建議選用TI的75LBC184等防雷擊芯片，對節(jié)點數(shù)要求較多的可選用SIPEX的SP485R。此外經(jīng)我們實驗發(fā)現(xiàn)，ADI的非隔離型485芯片ADM487E、隔離型芯片ADM2483、ADM2587在多節(jié)點、防雷擊方面也有著很好的表現(xiàn)。

六、維護RS-485的常用方法

1）若出現(xiàn)系統(tǒng)完全癱瘓，大多因為某節(jié)點芯片的VA、VB對電源擊穿，使用萬用表測VA、VB間差模電壓為零，而對地的共模電壓大于3V，此時可通過測共模電壓大小來排查，共模電壓越大說明離故障點越近，反之越遠；
2）總線連續(xù)幾個節(jié)點不能正常工作。一般是由其中的一個節(jié)點故障導(dǎo)致的。一個節(jié)點故障會導(dǎo)致鄰近的2～3個節(jié)點（一般為后續(xù)）無法通信，因此將其逐一與總線脫離，如某節(jié)點脫離后總線能恢復(fù)正常，說明該節(jié)點故障；
3）集中供電的RS-485系統(tǒng)在上電時常常出現(xiàn)部分節(jié)點不正常，但每次又不完全一樣。這是由于對RS-485的收發(fā)控制端TC設(shè)計不合理，造成微系統(tǒng)上電時節(jié)點收發(fā)狀態(tài)混亂從而導(dǎo)致總線堵塞。改進的方法是將各微系統(tǒng)加裝電源開關(guān)然后分別上電；
4）系統(tǒng)基本正常但偶爾會出現(xiàn)通信失敗。一般是由于網(wǎng)絡(luò)施工不合理導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性處于臨界狀態(tài)，最好改變走線或增加中繼模塊。應(yīng)急方法之一是將出現(xiàn)失敗的節(jié)點更換成性能更優(yōu)異的芯片；
5）因MCU故障導(dǎo)致TC端處于長發(fā)狀態(tài)而將總線拉死一片。提醒讀者不要忘記對TC端的檢查。盡管RS-485規(guī)定差模電壓大于200mV即能正常工作。但實際測量：一個運行良好的系統(tǒng)其差模電壓一般在1.2V左右（因網(wǎng)絡(luò)分布、速率的差異有可能使差模電壓在0.8~1.5V范圍內(nèi)）。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的RS485电路原理以及设计的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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