RS-485接口电路完全指南

合集下载

RS232和RS485正确接线原理图

RS232‎和RS48‎5接线的正‎确原理图RS-232是串‎行数据接口‎标准，最初都是由‎电子工业协‎会（EIA）制订并发布‎的，RS-232在1‎962年发‎布，命名为EI‎A-232-E，作为工业标‎准，以保证不同‎厂家产品之‎间的兼容。

RS-422由R‎S-232发展‎而来，它是为弥补‎R S-232之不‎足而提出的‎。

为改进RS‎-232通信‎距离短、速率低的缺‎点，RS-422定义‎了一种平衡‎通信接口，将传输速率‎提高到10‎M b/s，传输距离延‎长到400‎0英尺（速率低于1‎00kb/s时），并允许在一‎条平衡总线‎上连接最多‎10个接收‎器。

RS-422是一‎种单机发送‎、多机接收的‎单向、平衡传输规‎范，被命名为T‎I A/EIA-422-A标准。

为扩展应用‎范围，EIA又于‎1983年‎在RS-422基础‎上制定了R‎S-485标准‎，增加了多点‎、双向通信能‎力，即允许多个‎发送器连接‎到同一条总‎线上，同时增加了‎发送器的驱‎动能力和冲‎突保护特性‎，扩展了总线‎共模范围，后命名为T‎I A/EIA-485-A标准。

由于EIA‎提出的建议‎标准都是以‎“RS”作为前缀，所以在通讯‎工业领域，仍然习惯将‎上述标准以‎R S作前缀‎称谓。

备注：以上是官方‎的专业描述‎，看不懂没有‎关系，大致有个印‎象就可以了‎，有兴趣的可‎以上网可以‎买一些专业‎书籍做深入‎研究，我再用通俗‎的语言补充‎描述一下。

RS232‎通讯的基础‎知识：RS232‎通讯又叫串‎口通讯方式‎。

是指计算机‎通过RS2‎32国际标‎准协议用串‎口连接线和‎单台设备（控制器）进行通讯的‎方式。

通讯距离：9600波‎特率下建议‎在13米以‎内。

通讯速率（波特率Baud Rate）：缺省常用的‎是9600 bps，常见的还有‎1200 2400 4800 19200‎38400‎等。

波特率越大‎，传输速度越‎快，但稳定的传‎输距离越短‎，抗干扰能力‎越差。

485应用电路

3.1 抗雷击和抗静电冲击RS-485接口芯片在使用、焊接或设备的运输途中都有可能受到静电的冲击而损坏。

在传输线架设于户外的使用场合，接口芯片乃至整个系统还有可能遭致雷电的袭击。

选用抗静电或抗雷击的芯片可有效避免此类损失，常见的芯片有MAX485E、MAX487E、MAX1487E等。

特别值得一提的是SN75LBC184，它不但能抗雷电的冲击而且能承受高达8kV的静电放电冲击，是目前市场上不可多得的一款产品。

3.2 限斜率驱动由于信号在传输过程中会产生电磁干扰和终端反射，使有效信号和无效信号在传输线上相互迭加，严重时会使通信无法正常进行。

为解决这一问题，某些芯片的驱动器设计成限斜率方式，使输出信号边沿不要过陡，以不致于在传输线上产生过多的高频分量，从而有效地扼制干扰的产生。

如MAX487、SN75LBC184等都具有此功能。

3.3 故障保护故障保护技术是近两年产生的，一些新的RS-485芯片都采用了此项技术，如SN75276、MAX3080~MAX3089。

什么是故障保护，为什么要有故障保护，如果没有故障保护会产生什么后果？众所周知，RS-485接口采用的是一种差分传输方式，各节点之间的通信都是通过一对（半双工）或两对（全双工）双绞线作为传输介质。

根据RS-485的标准规定，接收器的接收灵敏度为±200mV，即接收端的差分电压大于、等于+200 mV时，接收器输出为高电平；小于、等于-200mV时，接收器输出为低电平；介于±200mV之间时，接收器输出为不确定状态。

在总线空闲即传输线上所有节点都为接收状态以及在传输线开路或短路故障时，若不采取特殊措施，则接收器可能输出高电平也可能输出低电平。

一旦某个节点的接收器产生低电平就会使串行接收器（UART）找不到起始位，从而引起通信异常，解决此类问题的方法有两种：（1）使用带故障保护的芯片，它会在总线开路、短路和空闲情况下，使接收器的输出为高电平。

RS-485接口电路完全指南

RS-485接口电路完全指南RS-485接口电路完全指南来源：21ic整理摘要：本设计指南讨论如何设计RS-485接口电路。

文中讨论了平衡传输线标准的必要性，并给出了一个过程控制设计例子。

文中还分标题讨论了线路负载、信号衰减、失效保护和电流隔离。

1. 为什么需要平衡传输线标准本文的重点在于工业最广泛使用的平衡传输线标准：ANSI/TIA/EIA-485-A(以下简称RS-485)。

在回顾一些RS-485标准的关键方面后，通过一个工厂自动化例子，介绍实际项目中如何实施差分传输结构。

远距离、高噪声环境下，计算机组件和外设之间的数据传输通常是困难的，如果有可能的话，尽量使用单端驱动器和接收器。

对于这种需要远距离通讯的系统，推荐使用平衡数字电压接口。

RS-485是一个平衡(差分)数字传输线接口，是为了改善TIA/EIA-232(以下简称232)的局限性而开发出来的。

RS-485具有以下特性：通讯速率高–可达到50M bits/s●通讯距离远–可达到1200米(注：100Kbps情况下)●差分传输–较小的噪声辐射●多驱动器和接收器在实际应用中，如果两个或更多计算机之间需要价格低廉、连接可靠的数据通讯，都可以使用RS-485驱动器、接收器或收发器。

一个典型的例子是销售终端机和中心计算机之间使用RS-485传输信息。

使用双绞线传输平衡信号具有较低的噪声耦合，加上RS-485具有很宽的共模电压范围，所以RS-485允许高达50M bit/s 的速率通讯，或者在低速情况下具有数千米通讯距离。

由于RS-485用途广泛，越来越多的标准委员会将RS-485标准作为它们通讯标准的物理层规范。

包括ANSI的SCSI(小型计算机系统接口)、Profibus标准、DIN测量总线以及中国的的多功能电能表通讯协议标准DL/T645。

平衡传输线标准RS-485于1983年开发，用于主机与外设之间的数据、时钟或控制线的数据传输接口。

标准仅规定了电气层，其它的像协议、时序、串行或并行数据以及链接器全部由设计者或更高层协议定义。

RS485收发连接器参考电路

RS485收发连接器参考电路RS-485标准在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域中使用广泛。

但是，在工业控制等现场环境中，情况复杂，常会有电气噪声干扰传输线路;在多系统互联时，不同系统的地之间会存在电位差，形成接地环路，会干扰整个系统，严重时会造成系统的灾难性损毁;还可能存在损坏设备或危害人员的潜在电流浪涌等高电压或大电流。

因此，对RS-485接口的隔离是非常有必要的。

隔离RS- 485接口电路我们经常采用的485接口隔离电路是利用三个光耦隔离收发及控制信号，加上485收发器共需要4片IC，且采用光耦隔离需要限流及输出上拉电阻，必要时还会使用三极管驱动。

设计电路繁琐，耗费时间长，如果没有之前使用光耦的经验，那么在选用光耦限流及输出上拉电阻方面会耗费很多不必要的时间;且光耦的输出信号上升时间较长，在与数字I/O端口相接时，需另加施密特整形才能保证信号的波形符合标准，如在FPGA、DSP等系统中的应用。

ADM2483是内部集成了磁隔离通道和485收发器的芯片，内部集成的磁隔离通道原理与光耦不同，在输入输出端分别有编码解码电路和施密特整形电路，确保了输出波形的质量。

且磁隔离功耗仅为光耦的1/10，传输延时为ns级，从直流到高速信号的传输都具有超越光耦的性能优势。

内部集成的低功耗485收发器，信号传输速率可达500Kbps，后端总线可支持挂载256个节点。

具有真失效保护、电源监控以及热关断功能。

要实现隔离RS-485接口的电路设计只需在ADM2483的电源与地之间接一个104的去耦电容即可。

当然，DC-DC隔离电源是必不可少的。

信号自收发电路我们采用74HC14芯片，利用它的施密特波形翻转性能来控制RE、DE引脚，以实现信号的自收发。

rs485接口设计要点和调试方法

rs485接口设计要点和调试方法一、RS485接口设计要点：1.基本电气参数：RS485接口是一种基于差分传输的串行通信接口，能够实现远距离和高速传输。

在设计RS485接口时，需要考虑以下基本电气参数：a.差分电平：RS485采用差分信号传输，所以需要在接口电路中设置一个电平变换器，将逻辑电平转换为差分电平。

通常差分电平为正负两个电平，例如：+5V和-5V。

b.带宽：RS485接口的带宽决定了其传输速率和信号质量。

在设计时需要根据实际需求选择合适的带宽。

c.驱动能力：RS485接口通常需要驱动一定数量的设备，因此需要考虑驱动电流和输出功率等参数，以确保信号传输稳定和可靠。

2.线路特性：a.线路长度：RS485接口支持较长的通信距离，但实际可靠距离受到多种因素的影响，如传输速率、电缆类型和环境干扰等。

因此，在设计RS485接口时需要考虑通信距离的限制，并根据需求选择合适的电缆类型和衰减补偿方法。

b.终端电阻：RS485通信线路需要在两端分别加上120欧姆的终端电阻，以确保信号有效的传输和防止信号反射。

c.屏蔽和抗干扰措施：RS485接口在电气环境中可能会受到较强的干扰，如电磁辐射和电磁感应等。

为了提高信号质量和抗干扰能力，可以采用屏蔽电缆、引入滤波电路和设置适当的接地措施。

3.通信协议：a.数据格式：RS485接口支持多种数据格式，包括：ASCII码、二进制码和Modbus等。

在设计接口时需要根据实际应用场景选择合适的数据格式。

b.通信速率：RS485接口支持多种通信速率，通常为几百kbps至几Mbps。

在设计接口时，需要根据实际需求选择合适的通信速率，并确保接口电路的传输带宽足够以支持所选择的速率。

c.错误检测和纠正：RS485接口在数据传输过程中可能会出现错误，例如位错误、校验错误和帧错误等。

为了提高通信的可靠性，可以采用差错检测和纠正机制，如CRC校验等。

二、RS485接口调试方法：1.硬件调试：a.接线检查：首先需要检查接线是否正确连接，包括数据传输线、终端电阻和供电电路等。

RS485收发的3种典型电路-重点-自动收发电路

RS485收发的3种典型电路-重点-自动收发电路三种常用电路如下：1、基本的RS485电路上图是最基本的RS485电路,R/D为低电平时，发送禁止，接收有效，R/D 为高电平时，则发送有效，接收截止。

上拉电阻R7和下拉电阻R8，用于保证无连接的SP485R芯片处于空闲状态，提供网络失效保护，提高RS485节点与网络的可靠性，R7，R8，R9这三个电阻，需要根据实际应用改变大小，特别是使用120欧或更小的终端电阻时，R9就不需要了，此时R7，R8使用680欧电阻。

正常情况下，一般R7=R8=4.7K，R9不要。

图中钳位于6.8V的管V4，V5，V6，都是为了保护RS485总线的，避免受外界干扰，也可以选择集成的总线保护原件。

另外图中的L1，L2，C1，C2为可选安装原件，用于提高电路的EMI性能.2、带隔离的RS485电路根本原理与基本电路的原理相似。

使用DC-DC器件可以产生1组与微处理器电路完全隔离的电源输出，用于向RS485收发器提供+5V电源。

电路中的光耦器件速率会影响RS485电路的通信速率。

上图中选用了NEC 的光耦PS2501，受其影响，该电路的通讯速率控制在19200bps下。

3、自动切换电路上图中，TX,RX引脚均需要上拉电阻，这一点特别重要。

接收：默认没有数据时，TX为高电平，三极管导通，RE为低电平使能，RO收数据有效，MAX485为接收态。

发送：发送数据1时，TX为高电平时，三极管导通，DE为低电平，此时收发器处于接收状态，驱动器就变成了高阻态，也就是发送端与A\B 断开了，此时A\B之间的电压就取决于A\B的上下拉电阻了，A为高电平、B为低电平，也就成为了逻辑1了。

发送数据0时，TX为低电平，三极管截止，DE为高电平，驱动器使能，此时正好DI是接地的，也就是低电平，驱动器也就会驱动输出B 为1，A为0，也就是所谓的逻辑0了。

理解自收发的作用，关键是要理解RE和DE的作用，尤其是DE为0时，驱动器与A\B之间就是高阻态，也就是断开状态，而且A\B都要有上下拉电阻。

RS485总线接口电路

RS485 总线接口电路
RS485 总线接口电路
测试仪通过RS485 工业总线与PC 机进行通信，其硬件接口电路如图5 所示。

2 软件设计
2．1 总体设计
测试仪的软件开发环境采用的是Keil C，所有代码采用C 语言编写。

为了方便程序调试和提高可靠性，软件采用模块化结构设计，主要由初始化程
序、主程序、子程序、中断服务程序等组成。

单片机上电后即开始循环执行
温湿度、照度测量程序，并以设定的时间间隔在数码管上轮流动态显示；按
键切换和通信功能部分由于使用频率相对较低，为降低设备功耗，其程序以
中断响应的方式执行。

在此要注意中断优先级的设置：按键中断优先级应高
于串口中断，否则将无法进行显示切换。

主程序流程如图6 所示。

2．2 传感器驱动程序
本系统采用的传感器均为集成数字芯片且都具有I2C 总线接口，故其驱动程序的编写要严格遵循I2C 总线的时序。

主程序为每一个参数开辟了一个8。

RS485接口EMC电路设计方案

一、原理图1. RS485接口6KV防雷电路设计方案图1 RS485接口防雷电路接口电路设计概述：RS485用于设备与计算机或其它设备之间通讯，在产品应用中其走线多与电源、功率信号等混合在一起，存在ＥＭＣ隐患。

本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计，从设计层次解决EMC问题。

2.电路EMC设计说明：（1）电路滤波设计要点：L1为共模电感，共模电感能够对衰减共模干扰，对单板内部的干扰以及外部的干扰都能抑制，能提高产品的抗干扰能力，同时也能减小通过429信号线对外的辐射，共模电感阻抗选择范围为120Ω/100MHz~2200Ω/100MHz，典型值选取1000Ω/100MHz；C1、C2为滤波电容，给干扰提供低阻抗的回流路径，能有效减小对外的共模电流以同时对外界干扰能够滤波；电容容值选取范围为22PF~1000pF，典型值选取100pF；若信号线对金属外壳有绝缘耐压要求，那么差分线对地的两个滤波电容需要考虑耐压；当电路上有多个节点时要考虑降低或去掉滤波电容的值。

C3为接口地和数字地之间的跨接电容，典型取值为1000pF，C3容值可根据测试情况进行调整；（2）电路防雷设计要点：为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模6KV，差模2KV的防雷测试要求，D4为三端气体放电管组成第一级防护电路，用于抑制线路上的共模以及差模浪涌干扰，防止干扰通过信号线影响下一级电路；气体放电管标称电压VBRW要求大于13V，峰值电流IPP要求大于等于143A；峰值功率WPP要求大于等于1859W；PTC1、PTC2为热敏电阻组成第二级防护电路，典型取值为10Ω/2W；为保证气体放电管能顺利的导通，泄放大能量必须增加此电阻进行分压，确保大部分能量通过气体放电管走掉；D1~D3为TSS管（半导体放电管）组成第三级防护电路，TSS管标称电压VBRW要求大于8V，峰值电流IPP要求大于等于143A；峰值功率WPP要求大于等于1144W；3.接口电路设计备注：如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF电容相连；如果设备为非金属外壳，那么接口地PGND与单板数字地GND直接电气连接。

RS-485接口电路设计完全指南

2.3故障保护和失效保护 2.3.1故障保护
和其它任何系统设计一样，必须习惯性的考虑故障应对措施，不论这些故障是自然产生还是因环境诱导产生。对于工厂控制系统，通常要求对极端噪声电压进行防护。485提供的差分传输机制，特别是宽共模电压范围，使得485对噪声具有一定的免疫力。但面对复杂恶劣环境时，其免疫力可能不足。有几种方法可以提供保护，最有效的方法是通过电流隔离，后面会讨论这个方法。电流隔离能够提供更好的系统级保护，但是价格也更高。更流行并且比较便宜的方案是使用二极管保护。使用二极管方法代替电流隔离是一种折衷方法，在更低层次上提供保护。外接二极管和内部集成瞬态保护二极管的例子如下图所示：
在数据通讯系统中，隔离是指多个驱动器和接收器之间没有直接电流流通。隔离变压器为系统提供电源，光耦或数字隔离器件提供数据隔离。电流隔离可以去除地环流，抑制噪声电压。因此，使用这种技术可以抑制共模噪声，降低其它辐射噪声。
举一个例子，图9显示了过程控制系统的一个节点，通过485链路连接数据记录器和主计算机。
2.3.2 失效保护许多485应用也要求提供失效保护，失效保护对于应用层是很有用的，需要仔细考虑并充分理解。
在任何多个驱动器/接收器共用同一总线的接口系统中，驱动器大多数时间处于非活动状态，这个状态被称为总线空闲状态。当驱动器处于空闲状态时，驱动器输出高阻态。当总线空闲时，
沿线电压处于浮空状态（也就是说，不确定是高电平还是低电平）。这可能会造成接收器被错误地触发为高电平或低电平（取决于环境噪声和线路浮空前最后一次电平极性）。显然，这种情况是不受欢迎的。在接收器前面需要有相关电路，将这种不确定状态变成已知的、预先约定好的电平，这称之为失效保护。此外，失效保护还要能防止因短路而引起的数据错误。

RS485(详细版)

RS-485RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485 串行总线标准。

RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。

加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。

根据RS485工业总线标准，RS485工业总线为特性阻抗120Ω的半双工通讯总线，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。

RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线，其最大负载能力为32个有效负载（包括主控设备与被控设置）。

1.RS485接口RS485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。

RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。

在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。

很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。

而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有二个原因：(1)共模干扰问题： RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。

但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。

当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。

(2)EMI问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。

2.RS485电缆在低速、短距离、无干扰的场合可以采用普通的双绞线，反之，在高速、长线传输时，则必须采用阻抗匹配（一般为120Ω）的RS485专用电缆（STP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18 AWG），而在干扰恶劣的环境下还应采用铠装型双绞屏蔽电缆（ASTP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18 AWG）。

RS485通讯的正确接线方式介绍

RS485通讯的正确接线方式介绍rs-485采用平衡发送和差分接收方式实现通信：发送端将串行口的ttl电平信号转换成差分信号a，b两路输出，经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成ttl电平信号。

由于传输线通常使用双绞线，又是差分传输，所以有极强的抗共模干扰的能力，总线收发器灵敏度很高，可以检测到低至200mv电压。

故传输信号在千米之外都是可以恢复。

rs-485最大的通信距离约为1219m，最大传输速率为10mb/s，传输速率与传输距离成反比，在100kb/s的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。

rs-485采用半双工工作方式，支持多点数据通信。

rs-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。

即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络。

如果需要使用星型结构，就必须使用485中继器或者485集线器才可以。

rs-485总线一般最大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支持到400个节点。

rs485布线规范485总线由于其布线简单，稳定可靠从而广泛的应用于视频监控，门禁对讲，楼宇报警等各个领域中，但是，在485总线布线过程中由于有很多不完全准确的概念导致出现很多问题。

现在将一些错误的观念作出一些澄清。

1.485信号线不可以和电源线一同走线。

在实际施工当中，由于走线都是通过管线走的，施工方有的时候为了图方便，直接将485信号线和电源线绑在一起，由于强电具有强烈的电磁信号对弱电进行干扰，从而导致485信号不稳定，导致通信不稳定。

2.485信号线可以使用屏蔽线作为布线，也可以使用非屏蔽线作为布线。

由于485信号是利用差模传输的，即由485+与485-的电压差来作为信号传输。

如果外部有一个干扰源对其进行干扰，使用双绞线进行485信号传输的时候，由于其双绞，干扰对于485+，485-的干扰效果都是一样的，那电压差依然是不变的，对于485信号的干扰缩到了最小。

485隔离电路方案详解

RS485隔离电路方案详解1、什么是485隔离电路？RS-485是一种常用的数据通信协议，广泛应用于工业控制系统、楼宇自动化、安防系统等领域。

在某些应用中，为了防止电气噪声干扰或电气冲击，需要对RS-485接口进行隔离。

示例图（仅供参考）2、有哪些方法可以实现485隔离电路？想要做到485电路上的隔离需要采用隔离器件，如光耦隔离器、磁隔离器等。

具体实现步骤如下：使用隔离器：首先，需要选择一款适合的隔离器。

常见的RS-485隔离器有ADI的ADM2483、TI的ISO3082等。

这些隔离器通常集成了RS-485收发器和隔离电源，可以提供高达2500V的隔离电压。

电源设计：隔离器需要两个独立的电源，一个用于隔离前的电路（如MCU），一个用于隔离后的电路（如RS-485总线）。

隔离电源可以使用隔离型DC-DC转换器来实现。

接口设计：RS-485接口通常需要一个120欧姆的终端电阻，用于抑制信号反射。

此外，还可以添加TVS二极管和磁珠，用于防止静电放电和滤除高频噪声。

布线设计：为了减少电磁干扰，RS-485的A、B线应该尽可能地走在一起，且尽量远离高速或高电流的信号线。

软件设计：在软件中，需要正确设置RS-485收发器的工作模式（如半双工或全双工），并根据需要设置数据速率、数据位、停止位和校验位。

我们需要注意的是，具体的设计可能还需要根据实际的应用需求和环境条件进行调整。

同时还需要注意隔离器件的选型和质量，确保隔离电路的稳定性和可靠性。

3、485隔离电路方案存在什么好处？提高通信的可靠性和稳定性：隔离电路可以防止电气噪声和电气冲击对系统造成干扰，从而提高系统的可靠性和稳定性。

保护设备安全：隔离电路可以防止高电压冲击对设备造成损坏，从而保护设备的安全。

提高信号质量：隔离电路可以减少信号传输过程中的干扰，从而提高信号的质量。

扩展系统距离：RS-485接口可以支持长距离的数据传输，而隔离电路可以进一步扩展这个距离。

rs-485接口电路详解

RS-485 接口电路RS-485 接口电路的主要功能是：将来自微处理器的发送信号TX 通过“发送器”转换成通讯网络中的差分信号，也可以将通讯网络中的差分信号通过“接收器”转换成被微处理器接收的RX 信号。

任一时刻，RS-485 收发器只能够工作在“接收”或“发送”两种模式之一，因此，必须为RS-485 接口电路增加一个收/发逻辑控制电路。

另外，由于应用环境的各不相同，RS-485 接口电路的附加保护措施也是必须重点考虑的环节。

下面以选用SP485R 芯片为例，列出RS-485 接口电路中的几种常见电路，并加以说明。

1.基本RS-485 电路图1为一个经常被应用到的SP485R芯片的示范电路，可以被直接嵌入实际的RS-485应用电路中。

微处理器的标准串行口通过RXD 直接连接SP485R 芯片的RO引脚，通过TXD直接连接SP485R芯片的DI引脚。

由微处理器输出的R/D 信号直接控制SP485R 芯片的发送器/接收器使能：R/D 信号为“1”，则SP485R 芯片的发送器有效，接收器禁止，此时微处理器可以向RS-485 总线发送数据字节；R/D 信号为“0”，则SP485R 芯片的发送器禁止，接收器有效，此时微处理器可以接收来自RS-485 总线的数据字节。

此电路中，任一时刻SP485R 芯片中的“接收器”和“发送器”只能够有1 个处于工作状态。

连接至A 引脚的上拉电阻R7、连接至B 引脚的下拉电阻R8 用于保证无连接的SP485R芯片处于空闲状态，提供网络失效保护，以提高RS-485 节点与网络的可靠性。

R7,R8,R9这三个电阻要根据实际应用而改变大小，特别在用120欧或更小终端电阻时，R9就不需要了，R7和R8应使用680欧电阻。

如果将SP485R 连接至微处理器80C51芯片的UART串口，则SP485R芯片的RO引脚不需要上拉；否则，需要根据实际情况考虑是否在RO引脚增加1个大约10K的上拉电阻。

rs485接口EMC电路设计方案(防雷-滤波及防护电路原理图)

方案分析：
（1）接口及接口滤波防护电路周边不能走线且不能放置高速或敏感的器
件；
（2）隔离带下面投影层要做掏空处理，禁止走线。
2. RS485接口电路分地设计
方案特点：
（1）为了抑制内部单板噪声通过RS485接口向外传导辐射，也为了增强
单板对外部干扰的抗扰能力，在RS485接口处增加滤波器件进行抑制，以滤
~2200Ω/100MHz，典型值选取1000Ω/100MHz；
C1、C2为滤波电容，给干扰提供低阻抗的回流路径，能有效减小对外的
共模电流以同时对外界干扰能够滤波；电容容值选取范围为22PF~1000pF，
典型值选取100pF；若信号线对金属外壳有绝缘耐压要求，那幺差分线对地
的两个滤波电容需要考虑耐压；
当电路上有多个节点时要考虑降低或去掉滤波电容的值。C3为接口地和
数字地之间的跨接电容，典型取值为1000pF，C3容值可根据测试情况进行
调整；
（2）电路防雷设计要点：
为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模6KV，差摸2KV的防
雷测试要求，D4为三端气体放电管组成第一级防护电路，用于抑制线路上的
板之间进行分地处理，即根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别
设置地线。分地，可以防止不相容电路的回流信号的叠加，防止公共地线阻
抗耦合；
（2）分地现象会导致回流信号跨越隔离带时阻抗变大，从而引起极大的
EMC风险，因此在隔离带间通过电容来给信号提供回流路径。
rs485接口EMC电路设计方案(防雷/滤波及防护电路
原理图)
485接口EMC电路设计方案分析：
一.原理图
1. RS485接口6KV防雷电路设计方案

RS-485通用电缆布线指南说明书

3
or
2
If the first unit is the only unit,
jumper 1 to 2 to terminate.
1
Between Each Unit.
1 on the bottom. Switched Battery Voltage –
RS-485 Communications Module
5
2 1
J17
J16 KEYPAD
SECURITY
ON
S1
OFF
(-)
XBT1
(+)
21 21
14
14
J3
MMI
DISPLAY
13
1
14
2
5
1
9
6
J15 I/O EXP
J2
J12 J11
3
3
1
1
J1
BATT
CHARGER INPUT
J5
J4
COMM 2 COMM 1
34
33
XA2 XA1
1
1
J6
J7 XFC Board
To Third Party RS-485 Device
Typically Used To Turn The UCI (Universal Communications Interface) Around From Transmit Mode To Receive Mode. May need to daisychained to the other units on the bus.
5
1
9
6
J15 I/O EXP
J1 BATT

工业接口RS-485的设计应用指南

工业接口RS-485的设计应用指南
处，从而使驱动器输出信号失真。

要确保总线上任何一处输出驱动器送出的信号在第一次信号转换过程中，到达接收器时均达到有效输入电平，就要求总线节点之间只相隔最小间距，约可按下式计算：
其中CL 为集总负载电容，C 为传输媒介(线缆或PCB 走线)单位长度的电容。

上式给出的是最小器件间距与分布媒介和集总负载电阻的函数关系，图7 将这种关系图形化了。

图7：最小节点间距与器件和传输媒介容抗的关系。

负载电容包括线路总线管脚的电容、连接器的接触电容、印制电路板的走线电容、保护器件的电容，当总线至收发器(收发器的线头)之间的电距离较短时
还包括任何其他与干线相连的物理连接带来的电容。

接地与隔离
远程数据连接通常存在很大的地电位差(GDP)，该电位差到了发送器的输出
上就成了共模噪声。

如果这种噪声过大，就可能超过接收器的输入共模噪声容限，从而对器件造成损坏。

因此，不建议依靠本地接地作为电流回流的可靠路径(见图8a)。

也不建议直接用地线连接远程地，(见图8b)因为这可能会引发很大的地回路电流，耦合到数据线之中成为共模噪声。

像RS-485 建议的那样通
过在接地通路上插入电阻来减小回路电流也只解决了一半问题。

一个大接地回路的存在就使数据链路对回路中其他地方产生的噪声非常敏感。

因此，通过这种方式仍无法建立一个可靠的数据链路(见图8c)。

图8：需要注意的设计缺陷：a) GPD 过高；b) 回路电流过大；c)减小回路。

分享一个RS485收发自动切换的电路，直接用TXD信号通过NPN

分享一个RS485收发自动切换的电路，直接用TXD信号通过
NPN
分享一个RS485收发自动切换的电路，直接用TXD信号通过NPN三极管反向控制485芯片的收发信号脚。

这个电路可以节省一个端口，编程也可以省很多事情。

网上很多老铁们说这个电路会降低通讯波特率，我实测效果很好，115200速率下工作很稳定，很多485芯片支持最高的速率也就这个水平。

下面看看这个电路是如何做到收发自动切换的。

首先看接收数据的控制。

串口空闲的时候，TXD是1，经过三极管反向后为0，因此485芯片处于接收状态，也就是说不发送数据时，485芯片总是处于接收状态，解决了接收的问题。

再看看发送是如何控制的。

当发送0时，TXD为0，经过三极管取反后为1，485芯片为发送状态，可以将0发送出去。

当发送1时，TXD为1，经过三极管取反后为0，485芯片处于接收状态，分析到这里的时候，昨天我们在办公室里面，有小伙伴就说发送不了1，但是实际是可以的，大家认为呢。