RS-485总线标准及几种常见的RS-485接口电路介绍
光电隔离RS485典型电路
光电隔离RS485典型电路一、RS485总线介绍RS485总线就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总线就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RS485芯片直接与MCU的串行通讯口与一个I/O控制口连接就可以。
如图1所示:图1、典型485通信电路图(非隔离型)当然,上图并不就是完整的485通信电路图,我们还需要在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就是匹配电阻,一般就是120Ω,当然这个具体要瞧您传输用的线缆。
(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与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120Ω电阻,至于用还就是不用,由现场人员来设定。
当然,具体怎么区分第一个节点还就是最后一个节点,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-B>200mV时,总线状态应表示为“1”;当A-B<-200mV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RS-485接口采用的就是差分传输方式,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－7V时,接收器就再也无**常工作了,严重时甚至会烧毁芯片与仪器设备。
RS485使用介绍
摘要 本文介绍一种能利用 RS－485 电气特性和简单的结构方式，采用自定义串 行通信协议，实现单片机 RS－485 多机通讯的方法和技巧。
关键词 单片机，RS－485 总线，总线冲突，串行通信
1 简介 RS－485 串行总线接口标准以差分平衡方式传输信号，具有很强的抗共模干
RS－485 的使用
一．一. 485 接口芯片简介 1.一般说明
MAX481/MAX483/MAX485 是用于 RS—485 通信的小功率收发器，它们都含有 一个驱动器和一个接收器。MAX483 的特点是具有限斜率的驱动器，这样可以使 电磁干扰（EMI）减至最小，并减小因电缆终端不匹配而产生的影响，因此可以 高达 250Kbps 的速度无误差的传送数据。MAX481 和 MAX485 的驱动器不是限斜率 的，允许它们以每秒 2.5Mbps 的速度发送数据。这些收发器的工作电流在 120— 500uA 之间。此外 MAX481/MAX483 有一个低电流的关闭方式，在此方式下，它们 仅需要 0.1uA 的工作电流。所以这些收发器只需一个+5V 的电源。
图 4 程序流程图 注：延时 T 秒的取值 (1) 传送地址帧时，T>2X(1/波特率),可以选取 T=2.5X(1/波特率)。 (2) 传送数据帧时，T>1X(1/波特率)，可以选取 T=1.5X(1/波特率)。
三. RS-485 通讯常见问题 1. MAX488/MAX490 在点对点通信中工作很正常，但在点对多点通信时却无法
常用的 RS－485 总线驱动芯片有 SN75174，SN75175，SN75176。SN75176 芯
片有一个发送器和一个接收器，非常适合作为 RS－485 总线驱动芯片。SN75176
RS485——精选推荐
RS485通信协议RS485接口原理图RS485接口RS485采用差分信号负逻辑2V6V表示“1”- 6V- 2V表示“0”。
RS485有两线制和四线制两种接线四线制是全双工通讯方式两线制是半双工通讯方式。
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的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。
因此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-712V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。
2EMI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。
RS485同RS232连接由于PC机默认的只带有RS232接口有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路1通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌、带隔离珊的产品。
2通过PCI的串口卡可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
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-120Ωfor RS485 CANone pair 18 AWG而在干扰恶劣的环境下还应需铠装、双绞屏蔽电缆ASTP-120ΩforRS485 CAN one pair 18 AWG。
在使用RS485接口时对于特定的传输线路从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。
rs-485
RS-485又名TIA-485-A, ANSI/TIA/EIA-485或TIA/EIA-485。
RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。
使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。
RS-485使得连接本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能。
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，多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓扑结构，在同一总线上最多可以挂接32个节点。
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（用于RS485 & CAN）一对18AWG），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（用于RS485 & CAN）一对18AWG）。
在使用RS485接口时，对于特定的传输线路，从RS485接口到负载其数据信号传输所允RS-485通讯电缆结构图许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等因素所影响。
理论上，通信速率在100Kbps及以下时，RS485的最长传输距离可达1200米，但在实际应用中传输的距离也因芯片及电缆的传输特性而有所差异。
在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大，最多可以加八个中继，也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到10.8公里。
如果确实需要长距离传输，可以采用光纤为传播介质，收发两端各加一个光电转换器，多模光纤的传输距离是5到10公里，而采用单模光纤可达50公里的传播距离。
我们把工业网络归结为三类：RS485网络、HART网络和现场总线网络。
HART网络：HART是由艾默生提出一个过度性总线标准，主要是在4~20毫安电流信号上面叠加数字信号，物理层采用BELL202频移键控技术，以实现部分智能仪表的功能，但此协议不是一个真正意义上开放的标准。
RS485通讯基础知识ppt课件
• 2、R85网络采用“屏蔽双绞线（STP）” 组网
• 双绞线的优点：
•
抗干扰能力强
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四、RS-485网络的实现方式
3、RS-485终端电阻的选择 什么是终端电阻？ 在线型网络两端（相距最远的两个通信端口上），并联在 一对通信线上的电阻 终端电阻作用？ 根据传输线理论，终端电阻可以吸收网络上的反射波，有 效地增强信号强度
• ★485总线一定要用手牵手式的总线结构，坚决避免星型连接和
分叉连接。
•
★设备供电的交流电及机箱一定要真实接地，而且接地良好，以
防止雷击、浪涌冲击等意外情况损坏485设备。
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•
★为避免强电威对海其北干洋扰电，气集48团5总股份线有应限避公免司和强电走在一起。
RS485通讯基础知识
一、串行通讯简介 二、RS-485通讯的特点 三、RS-485标准的电平特性 四、RS-485网络的实现方式 五、RS-485网络的工程施工 六、RS-485接口电路的器件选型 七、RS-485接口典型电路简介
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五、RS-485网络的工程施工
•
485总线可以带32（或128、256）台
设备进行通讯
•
★一般485芯片负载能力有三个级别―32台、128台和256台
，整个485网络由指标较低的芯片确定。
•
★由RS-485网络的通讯距离一样，理论上的标称往往实际上是
达不到的，通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、
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六、RS-485接口电路的器件选型
1、常用的485芯片
MAXIM：MAX483、MAX485、MAX487、 MAX3080～MAX3089；
485通讯电路设计分析
RS-485标准是由两个行业协会于1983年共同制订合开发的，即EIA－电子工业协会和TIA－通讯工业协会。
EIA开始时在它所有的标准前加上“RS”前缀〔推荐标准Recommended standard的缩写〕。
这个名称一直延用至今，现在EIA-TIA已正式用“EIA/TIA”取代“RS”以明确其来源。
修订后命名为TIA/EIA-485-A。
不过我们还是习惯地称之为RS-485。
RS-485由RS-422发展而来。
两者是工业应用中最成功的标准。
而RS-422是一个差分标准，是为了弥补RS－232的不足提出来的，改良了RS-232通讯距离短和速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到了10Mbps，在速率低于1000Kbps时传输距离延长到4000英尺，并且允许在一条平衡线上连接最多10个接收器，可以说RS-422是一种单机发送、多机接收的单向传输标准。
RS-485是在RS-422的基础上，为了扩展应用范围和通讯能力，增加了多点、双向通信能力，也就是说，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通讯冲突的保护特性，通过差分传输扩展总线的共模范围。
RS-485满足了所有的RS-422标准，但反之则不成立。
RS-485实质上是一个电气接口标准，它只规定了平衡驱动器合接收器的电特性，而没有规定插件、传输电缆与及通信协议。
只是对应于七层模型中的物理层。
3.RS-485的接口标准特点：●平衡传输、差开工作模式●多点通信●驱动器带载最小输入电压：±1.5V ●驱动器带载最大输入电压：±5V●最大输出短路电流：250mA ●驱动器输出阻抗：54Ω●接收器输入门限：±200mV●接收器最小输入阻抗：12KΩ●－7V至＋12V总线共模范围●最大输入电流1.0mA/-0.8 mA (12Vin/-7Vin)●接收器输出逻辑高：＞200mV ●接收器输出逻辑低：＜200mV●最大总线负载：32个单位负载●允许收发器数目：32Tx 、32Rx●最大传输速率：10Mbps ●最大电缆长度：4000英尺〔约1.2千米〕RS-485标准定义了一个基于单对平衡线的多点、双向〔半双工〕的通讯链路，提供了高噪声抑制、高的传输速率、长传输距离、宽共模范围和低成本的通信平台。
RS484
RS232接口就是串口，电脑机箱后方的9芯插座，旁边一般有"|O|O|" 样标识。
一般机箱有两个，新机箱有可能只有一个。
笔记本电脑有可能没有。
有很多工业仪器将它作为标准通信端口。
通信的内容与格式一般附在仪器的用户说明书中。
计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。
由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。
在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。
RS-232-C接口（又称EIA RS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。
它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。
它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。
（1）接口的信号内容实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。
RS-232-C最常用的9条引线的信号内容见附表1所示（2）接口的电气特性在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。
即：逻辑“1”，-5— -15V；逻辑“0” +5— +15V 。
噪声容限为2V。
即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号作为逻辑“1”(3) 接口的物理结构RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。
所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。
RS232、RS485、RS422电平,及常见逻辑电平标准
RS232、RS485、RS422电平，及常见逻辑电平标准RS232电平或者说串口电平，有的甚至说计算机电平，所有的这些说法，指得都是计算机9针串口（RS232）的电平，采用负逻辑，－15v ~ －3v 代表1＋3v ~ ＋15v 代表0RS485电平和RS422电平由于两者均采用差分传输（平衡传输）的方式，所以他们的电平方式，一般有两个引脚 A,B发送端 AB间的电压差＋2 ～＋6v 1－2 ～－6v 0接收端 AB间的电压差大于＋200mv 1小于－200mv 0定义逻辑1为B>A的状态定义逻辑0为A>B的状态AB之间的电压差不小于200mv一对一的接头的情况下RS232 可做到双向传输，全双工通讯最高传输速率 20kbps422 只能做到单向传输，半双工通讯，最高传输速率10Mbps485 双向传输，半双工通讯, 最高传输速率10Mbps常见逻辑电平标准下面总结一下各电平标准。
和新手以及有需要的人共享一下^_^.现在常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等，还有一些速度比较高的 LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。
下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。
TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
Vcc：5V；VOH>=2.4V；VOL<=0.5V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。
因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。
所以后来就把一部分“砍”掉了。
也就是后面的LVTTL。
LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL(Low Voltage TTL)。
3.3V LVTTL：Vcc：3.3V；VOH>=2.4V；VOL<=0.4V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。
GPIB USB RS232&485常用通讯接口介绍及应用
（4） 地址容量。单字节地址：31个讲地址，31个听地址； 双字节地址：961个讲地址，961个听地址。
（5） 一般适用于电气干扰轻微的实验室和生产现场。
二、 GP－IB标准接口的总线结构
总线上传递的各种信息通称为消息。带标准接口的智能仪器按功能可分 为仪器功能和接口功能两部分，所以消息也有仪器消息和接口消息之分。 所谓接口消息是指用于管理接口部分完成各种接口功能的信息，它由控 者发出而只被接口部分所接收和使用。
三条挂钩联络线的定义如下： DAV（DATA VALID）
数据有效线： 当数据线上出现有效的数据时，讲者置DAV线为低（负逻 辑），示意听者从数据线上接收数据。
NRFD（NOT READY FOR DATA）
数据未就绪线： 只要被指定为听者的听者中有一个尚未准备好接收数据， NRFD线就为低，示意讲者暂不要发出信息。
标准接口总线 GPIB
2．总线构成(16条信号线)
8条数据输入输出线、3条挂钩线、5条管理线
3．设备容量(15台)
可采用增加母线的方式扩大容量，每增加一条总线可增加14个器件，最大可 增加到14x14=196个器件
4．地址容量(31个听地址,31个讲地址)
25-1=31 31X31=961
5．数传方式(bit并行、Byte串行、双向异 步传递 ） 6.数传输率： max: 1MB/s
一、 GP-IB标准接口系统的基本特性
GP-IB标准包括接口与总线两部分：接口部分是由各种逻辑电路组成， 与各仪器装置安装在一起，用于对传输的信息进行发送、接收、编码和译码； 总线部分是一条无源的多芯电缆，用做传输各种消息。将具有GP-IB接口的 仪器用GP-IB总线连接起来的标准接口总线系统如图所示。
RS-485接口电路设计完全指南
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。
RS422-485简介
RS422/485差分电平规定
接收器也作与发送端相对的规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与 BB对应相连：
if A－B≥ 200mV, TTL ＝ 1 if A－B ≤－200mV, TTL ＝ 0 接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。
RS422定义（DB9）
管脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9
RS485连接方式
RS485是从RS422发展起来的，采用一对差分线A和B，还有一个使能信 号可以使A和B处于高阻态。
RS485标准满足RS422规范，所以RS485驱动器可在RS422网络中应用。
1200m
A
终1端20电阻
T
Rt
使能
B A
R
100 0.5W B
电源
100 0.5W
地 大地 电路地
RS422/485总线内容简介
平衡传输 RS422/485差分电平规定 RS422/485总线连接方式 RS422/485总线特性 RS422/485/232总线特性对比 RS422/485总线抗共模干扰、EMI以及瞬时保护 RS422/485总线使用注意事项
RS422/485总线
RS‐422（EIA RS‐422‐A Standard）是Apple的Macintosh计算机的串口 连接标准。RS‐422使用差分信号，RS‐232使用非平衡参考地的信号。差 分传输使用两根线发送和接收信号，对比RS‐232，它能更好的抗噪声和 有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一 个很大的优点。
但有一个缺点，匹配电阻要消耗较大功率，对于功耗限制比较严格的 系统不太适合。
RS422/485传输匹配
另外一种比较省电的匹 配方式是RC匹配，如右图。
12.11弱电工程RS485总线知识汇总
12.11弱电工程RS485总线知识汇总前言：做弱电智能化工程很多时候会提到RS485控制线，它到底是什么呢，今天我聊聊RS485相关的应用，深入的了解RS485的话，你会发现里面的知识确实有很多，那么我们就选择一些平时在弱电中会考虑到的问题供大家了解。
一、什么是RS485总线工业现场经常要采集多点数据，模拟信号或开关信号，一般用到RS485总线，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。
RS485无具体的物理形状，根据工程的实际情况而采用的接口，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。
485总线的通讯距离可以达到1200米。
根据485总线结构理论，在理想环境的前提下，485总线传输距离可以达到1200米。
其条件是通讯线材优质达标，波特率为9600，只负载一台485设备，才能使得通讯距离达到1200米，所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。
如果负载485设备多，线材阻抗不合乎标准，线径过细，转换器品质不良，设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
二、RS485线缆在一般场合采用普通的双绞线就可以，在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的同轴电缆。
在使用RS485接口时，对于特定的传输线路，从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。
理论上RS485的最长传输距离能达到1200米，但在实际应用中传输的距离要比1200米短，具体能传输多远视周围环境而定。
三种常用类型的RS-485端口的EMC设计方案
三种常用类型的RS-485端口的EMC设计方案在实际的工业、电力、自动化及仪器仪表应用中，RS-485总线标准是使用最广泛的物理层总线设计标准之一，由于其会在恶劣电磁环境下工作，为了确保这些数据端口能够在最终安装环境中正常工作，它们必须符合相关的电磁兼容性(EMC)法规。
在本文中，世健公司结合优势的代理线ADI（RS-485芯片）、Bourns（在端口EMC防护方面的器件），从原理分析到实测来为大家带来详细的RS485的端口防护分析。
在RS-485端口的EMC设计中，我们需要重点考虑三个因素：静电放电(ESD)、电快速瞬变(EFT)和浪涌（Surge）。
国际电工委员会(IEC)规范定义了一组EMC抗扰度要求，这组规范包括以下三种类型的高电压瞬变，设计人员需要确保数据通信线路不受这些瞬变的损害。
这三种类型分别是:· IEC 61000-4-2静电放电(ESD)· IEC 61000-4-4电快速瞬变(EFT)· IEC 61000-4-5浪涌抗扰度（Surge）Excelpoint世健公司技术支持部副总监Angus Zhao说：“RS-485端口的保护方案就是要设法去满足ESD、EFT、Surge这三种规范的要求。
所以想要设计出合规的RS-485端口EMC 方案，首先就要透彻了解这三个规范。
”国内针对IEC标准也有同样的等同标准可以参考，比如在电力及输配电应用中，很多采用了GB/T17626.2 ESD, GB/T17626.4 EFT, GB/T17626.5 Surge的对应标准规范，本文以IEC标准为例说明。
静电放电静电放电（ESD）是指两个电位不同的带电体之间因为近接触或电场的传导而突然产生静电电荷的传输。
其特性是在较短的时间内有较大的电流。
IEC 61000-4-2测试的主要目，就是确定系统在工作过程中对系统外部ESD事件的抗扰度。
IEC 61000-4-2规定了不同环境状况下的电压测试级别，共分4个级别。
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应用电路图
尽管 RS-485总线存在这样那样的问题，但由于它的线路设计简单、价格低廉、控制方 便，只要合理的使用在某些场所仍然能发挥良好的作用。
RS485总线应用与选型指南
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 RS485 芯片直接与 MCU 的串行通讯口和一个 I/O 控制口连接就可以。如图 1 所示：
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 RS-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－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。
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隔离型 RS485器件来实现隔离传输： （如图3所示）
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，2500V 隔离电压、传输速率500K、共模电压抑制能力25KV/μS。 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。 （一般我们会 在7脚接4.7K--10K 的上拉电阻）
RS485总线接口引脚定义及说明
RS485总线标准是工业中（考勤，监控，数据采集系统）使用非常广泛的双向、平衡传输标准接口，支持多点连接，允许创建多达32个节点的网络；最大传输距离1200m，支持1200 m时为100kb/s的高速度传输，抗干扰能力很强，布线仅有两根线很简单。
4 R0 g/ G7 d- wRS485通信网络接口是一种总线式的结构，上位机（以个人电脑为例）和下位机（以51系列单片机为例）都挂在通信总线上，RS485物理层的通信协议由RS485标准和51单片机的多机通讯方式。
由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。
如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。
RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。
下面介绍以下rs485通讯接口定义的标准) s,1.英式标识为TDA(-) 、TDB(+) 、RDA(-) 、RDB(+) 、GND2.美式标识为Y 、Z 、A 、B 、GND3.中式标识为TXD(+)/A 、TXD(-)/B 、RXD(-) 、RXD(+)、GNDrs485两线一般定义为:"A, B"或"Date+,Date-" 6 m/ f3 g) c3 w- }7 W* N+ @即常说的：”485＋，485－”rs485四线一般定义为：7 x( M:"Y,Z,A, B,"6 s6 ^! Q) x( f" x) o3 U; e/ U一般rs485协议的接头没有固定的标准，可能根据厂家的不同引脚顺序和管脚功能可能不尽相同，但是官方一般都会提供产品说明书，用户可以查阅相关rs485管脚图定义或者引脚图% _'上图中rs232转rs485电路中hin232（max232可以起到同样的作用但是要贵一点）起到转换pc端rs232接口电平的作用，然后把信号由max485这个芯片转换成485电平由AB两根线输出，如果接上双绞线信号rs485总线接口的信号的通信距离至少是1千米远。
终于讲透了，史上最详细的RS485串口通讯！PLC工程师必看
终于讲透了，史上最详细的RS485串⼝通讯！PLC⼯程师必看RS485接⼝组成的半双⼯⽹络，⼀般是两线制，多采⽤屏蔽双绞线传输，这种接线⽅式为总线式拓扑结构在同⼀总线上最多可以挂接32个结点。
我们知道，最初数据是模拟信号输出简单过程量，后来仪表接⼝是RS232接⼝，这种接⼝可以实现点对点的通信⽅式，但这种⽅式不能实现联⽹功能，随后出现的RS485解决了这个问题。
为此本⽂通过问答的形式详细介绍RS485接⼝。
⼀、什么是RS-485接⼝？它⽐RS-232-C接⼝相⽐有何特点？答：由于RS-232-C接⼝标准出现较早，难免有不⾜之处，主要有以下四点：（1）接⼝的信号电平值较⾼，易损坏接⼝电路的芯⽚，⼜因为与TTL电平不兼容故需使⽤电平转换电路⽅能与TTL电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。
（3）接⼝使⽤⼀根信号线和⼀根信号返回线⽽构成共地的传输形式，这种共地传输容易产⽣共模⼲扰，所以抗噪声⼲扰性弱。
（4）传输距离有限，最⼤传输距离标准值为50英尺，实际上也只能⽤在50⽶左右。
针对RS-232-C的不⾜，于是就不断出现了⼀些新的接⼝标准，RS-485就是其中之⼀，它具有以下特点：1）RS-485的电⽓特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2-6）V表⽰；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2-6）V表⽰。
接⼝信号电平⽐RS-232-C降低了，就不易损坏接⼝电路的芯⽚，且该电平与TTL电平兼容，可⽅便与TTL电路连接。
2）RS-485的数据最⾼传输速率为10Mbps3）RS-485接⼝是采⽤平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模⼲能⼒增强，即抗噪声⼲扰性好。
4）RS-485接⼝的最⼤传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000⽶，另外RS-232-C接⼝在总线上只允许连接1个收发器，即单站能⼒。
⽽RS-485接⼝在总线上是允许连接多达128个收发器。
即具有多站能⼒，这样⽤户可以利⽤单⼀的RS-485接⼝⽅便地建⽴起设备⽹络。
RS485芯片介绍及典型应用电路
RS485芯片介绍及典型应用电路一、RS485基本知识RS-485接口芯片已广泛应用于工业控制、仪器、仪表、多媒体网络、机电一体化产品等诸多领域。
可用于RS-485接口的芯片种类也越来越多。
如何在种类繁多的接口芯片中找到最合适的芯片，是摆在每一个使用者面前的一个问题。
RS-485接口在不同的使用场合，对芯片的要求和使用方法也有所不同。
使用者在芯片的选型和电路的设计上应考虑哪些因素，由于某些芯片的固有特性，通信中有些故障甚至还需要在软件上作相应调整，如此等等。
希望本文对解决RS-485接口的某些常见问题有所帮助。
1 RS-485接口标准传输方式：差分传输介质：双绞线标准节点数：32最远通信距离：1200m 共模电压最大、最小值：+12V；-7V差分输入范围：-7V～+12V接收器输入灵敏度：±200mV接收器输入阻抗：≥12kΩ2 节点数及半双工和全双工通信2.1 节点数所谓节点数，即每个RS-485接口芯片的驱动器能驱动多少个标准RS-485负载。
根据规定，标准RS-485接口的输入阻抗为≥12kΩ，相应的标准驱动节点数为32。
为适应更多节点的通信场合，有些芯片的输入阻抗设计成1/2负载（≥24kΩ）、1/4负载（≥48kΩ）甚至1/8负载（≥96kΩ），相应的节点数可增加到64、128和256。
表1为一些常见芯片的节点数。
表1节点数型号32 SN75176，SN75276，SN75179，SN75180，MAX485，MAX488，MAX49064 SN75LBC184128 MAX487，MAX1487256 MAX1482，MAX1483，MAX3080～MAX30892.2 半双工和全双工RS-485接口可连接成半双工和全双工两种通信方式。
半双工通信的芯片有SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX 1487、MAX3082、MAX1483等；全双工通信的芯片有SN75179、SN75180、MAX488~MAX491、MAX1482等。
RS232、RS485串行通信接口标准
5.2.3 接地与匹配
1、接地问题
▪ 当使用环境较恶劣，传输距离较远或传 输速率很高时，建议使用带屏蔽线的双绞 线电缆，屏蔽线作为地线，且在电缆的一 端（如主站一端）应可靠地接入大地，电 缆的另一端（如从站一端）则悬空。
▪ 因为电缆两端接地时的电位不可能完全相 等，所以会在屏蔽线中产生地电流而产生 干扰。
大。
2、最大负载电容<2500pf
3、不具有抗共模干扰特性
RS232、RS485标准性能比较
接口 操作方式 最大距离
RS-232C 单端 15m（24kb/s）
RS-485 差动方式 1200m （100kb/s）
最大速率 最大驱动器/接收器数目
接收灵敏度 驱动器输出阻抗 接收器负载阻抗 负载阻抗
单片机及 PC机电平
RS-232C 的电平
逻辑0 0～30％Vcc
+5～+15V
逻辑1 70％Vcc～Vcc
-15～5V
▪ 为什么要电平转换？距离。
▪ 为什么要使用MAX232？
MAX232芯片内部有一个电源电压转换器，可以 把输入的+5V电源电压变换成为RS-232输出电平 所需要的正负10V电压，所以，采用此芯片的串 行通信系统只需单一的5V电源就可以了。加上价 格适中，硬件接口简单。故被广泛采用。
即需要一个统一的串行通 信接口。
5.1、 RS-232总线标准
RS-232总线标准接口及其电气特性 RS-232C 修改次数 标识号 推荐标准
RS-232是美国EIA制定的一种串行物理接 口标准。
RS232接口标志主要对串行通信的连接电缆、机械、 电气特性信号功能以及传送的过程进行了明确的规定。
由于 RS-485 通信是一种半双工通信，发送和 接收共用同一物理通道，在任意时刻只允许一台 单片机处于发送状态，因此要求应答的单机必须 在侦听到总线上呼叫信号已经发送完毕，并且没 有其它单机发出应答信号的情况下才能应答。
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RS-485总线标准及几种常见的RS-485接口电路介绍
本文主要简单介绍RS-485总线标准，以及比较几种常见的RS-485电路，并重点介绍美国模拟器公司（ADI）最新量产的具备±15 kV ESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器
ADM2582E/ADM2587E，一个集成隔离DC/DC电源，适合用于多点传输线路上的高速通信应用的数据收发器。
1.引言
随着现代化社会生活的迅速发展，工业自动化的程度越来越高。
在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域中，也常常使用简便易用的串行通讯方式作为数据交换的手段。
但是，在工业控制等环境中，常会有电气噪声干扰传输线路，使用RS-232通讯时经常因外界的电气干扰而导致信号传输错误；另外，RS-232通讯的最大传输距离在不增加缓冲器的情况下只可以达到15 米。
为了解决上述问题，RS-485标准通常被用作为一种相对经济、具有相当高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远、宽共模范围的通信平台。
RS-485标准采用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线。
因为RS-485的远距离、多节点（256个）以及传输线成本低的特性，是EIA RS-485称为工业应用中数据传输的首选标准。
ADI公司的ADM2582E/ADM2587E器件针对均衡的传输线路而设计，符合ANSI/TIA/EIA RS-485-A-98和ISO 8482:1987(E)标准。
它采用ADI公司的iCoupler®技术，在单个封装内集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收机和一个isoPower DC/DC转换器。
该器件采用5V或3.3V单电源供电，从而实现了完全隔离的RS-485解决方案。
2．RS-485 标准介绍
电子工业协会（EIA）于1983 年制订并发布RS-485标准，并经通讯工业协会（TIA）修订后命名为TIA/EIA-485-A，习惯地称之为RS-485标准。
RS-485标准是为弥补RS-232通信距离短、速率低等缺点而产生的。
RS-485标准只规定了平衡发送器和接收器的电特性，而没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议。
RS-485标准数据信号采用差分传输方式（Differential Driver Mode），也称作平衡传输，RS-485标准的最大传输距离约为1219 米。
通常，RS-485网络采用平衡双绞线作为传输媒体，平衡双绞线的长度与传输速率成反比。
在这里尤为注意并不是所有的RS-485收发器都能够支持高达10Mbps的通讯速率。
如果采用光电隔离方式，则通讯速率一般还会受到光电隔离器件响应速度的限制。
3．几种典型的RS485电路设计
(1)、传统的RS485电路
作为一种常用的通讯接口器件，RS-485/RS-422 芯片可以在许多半导体公司中找到对应的型号，比如ADI 公司（器件前缀为ADM）。
大部分工业RS-485总线的客户应用如下的电路连接方式如图1所示，其485电路主要由2或3个快速光耦，RS-485收发器件以及隔离电源模块组成，优点是连接简单，价格便宜，缺点是用的器件较多，占用的PCB面积大，而且光电耦合器的在速度限制、功耗以及LED老化上受到限制。
图1 ADM487E典型应用电路
(2)、带隔离的增强型RS-485电路
磁耦隔离iCoupler技术，是由ADI公司设计开发的一项适合高压环境的隔离电路的专利技术，而非传统的基于光电耦合器所采用的发光二极管（LED）与光敏三极管结合，因采用了高速的iCOMS工艺，因此在功耗、体积、集成度、速度等各方面都优于光耦。
同时能满足医用设备高电压工业应用、电源以及其它高隔离度环境的严格隔离要求，非常适合在各种工业上的应用，包括数据通信、数据转换器接口、各种总线隔离以及其它多通道隔离应用。
ADM2483是带隔离的增强型RS-485 收发器，其内部框图如图2所示，它包括一个三通道隔离器、一个带三态输出的差分驱动器和一个带三态输入的差分接收器。
1/8 单位负载的接收器输入阻抗可允许多达256 个收发器接入总线，最高传输速率可达500Kbps。
逻辑端兼容3V/5V 工作电源，总线端5V 供电。
ADM2483与其它RS-485 接口芯片相比，集成了磁隔离技术，仅需要一个外部的DC/DC电源即可。
ADM2483应用电路如图3所示，本电路仅供参考，若遇特殊应用，为了设备及系统安全，可以选择相应的其它保护措施，如TVS 等等。
图2 ADM2483功能内部框图
图3 ADM2483BRW典型应用电路
(3)、完全集成式隔离数据收发器
(a)、功能介绍
ADM2582E/ADM2587E包含一个集成式隔离DC/DC电源，不再需要外部隔离电源模块，是带隔离的增强型RS-485收发器，ADM2582E/ADM2587E是具备±15 kV ESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器，适合用于多点传输线路上的高速通信应用。
它采用ADI公司的isoPowerTM技术，在单个封装内集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收机和一个isoPowerTM DC/DC转换器，其内部框图如图4所示，该器件采用5V或3.3V单电源供电，从而实现了完全隔离的RS-485解决方案。
ADM2582E/ADM2587E驱动器带有一个高电平有效使能电路，并且还提供一个高电平接收机有效禁用电路，可使接收机输出进入高阻抗状态。
图4 ADM2582E/ADM2587E 功能内部框图
(b)、ADM2587E典型应用电路
ADM2582E/ADM2587E采用isoPower™集成式隔离DC/DC技术，是一款隔离的RS-485/RS-422收发器，可配置成半双工或全双工模式，通信速率分别为数据速率：16 Mbps/500kbps，采用20引脚宽体SOIC封装，管脚兼容，其额定工作温度范围为工业温度范围(−40°C to +85°C)。
ADM2582E/ADM2587E与其它RS-485接口芯片相比，集成了磁隔离技术和DC/DC电源，是一个真正意义上的单芯片RS-485集成芯片，大大的减少了PCB板面积。
ADM2582E/ADM2587E应用电路
如图5所示，本电路仅供参考，若遇特殊应用，为了设备及系统安全，可以选择相应的其它保护措施，如TVS 等等。
图5 ADM2582E/ADM2587E 典型应用电路
(c)、ADM2582E/ADM2587E引脚名称功能描述
(d)、ADM2582E/ADM2587E使用说明
发送真值表
接收真值表
4. 其他特性
ADM2582E/ADM2587E具备过热关断特性，能够防止输出短路，可防止温度过高时芯片因电源的过度损耗而毁坏。
当芯片工作温度高于150℃时，ADM2582E/ADM2587E独有的热关断电路会关断驱动器输出；而当温度回到140℃时，ADM2582E/ADM2587E会自动使能驱动器输出。
ADM2582E/ADM2587E最多可允许256 个收发节点接入总线, 隔离电压为2500V，输入/输出引脚上提供±15 kV ESD保护功能，真正防故障装置的接收输入端，以及大于25 kV/μs高共模瞬态抑制能力。
ADM2582E/ADM2587E集成了isoPower技术，该技术采用高频开关元件通过其变压器传输电力。
在PCB布局时必须特别注意满足辐射标准。
欲了解电路板布局的注意事项，可以参考应用笔记AN-0971，在此不做更详细介绍。