RS485接线的正确原理图
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。
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。
RS485通信原理图及程序实例详解
RS485通信原理图及程序实例详解RS232 标准是诞⽣于 RS485 之前的,但是 RS232 有⼏处不⾜的地⽅:接⼝的信号电平值较⾼,达到⼗⼏ V,使⽤不当容易损坏接⼝芯⽚,电平标准也与TTL 电平不兼容。
传输速率有局限,不可以过⾼,⼀般到⼀两百千⽐特每秒(Kb/s)就到极限了。
接⼝使⽤信号线和 GND 与其它设备形成共地模式的通信,这种共地模式传输容易产⽣⼲扰,并且抗⼲扰性能也⽐较弱。
传输距离有限,最多只能通信⼏⼗⽶。
通信的时候只能两点之间进⾏通信,不能够实现多机联⽹通信。
针对 RS232 接⼝的不⾜,就不断出现了⼀些新的接⼝标准,RS485 就是其中之⼀,它具备以下的特点:采⽤差分信号。
我们在讲 A/D 的时候,讲过差分信号输⼊的概念,同时也介绍了差分输⼊的好处,最⼤的优势是可以抑制共模⼲扰。
尤其当⼯业现场环境⽐较复杂,⼲扰⽐较多时,采⽤差分⽅式可以有效的提⾼通信可靠性。
RS485 采⽤两根通信线,通常⽤ A 和 B 或者 D+和D-来表⽰。
逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V 表⽰,逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2~6)V 来表⽰,是⼀种典型的差分通信。
RS485 通信速率快,最⼤传输速度可以达到 10Mb/s 以上。
RS485 内部的物理结构,采⽤的是平衡驱动器和差分接收器的组合,抗⼲扰能⼒也⼤⼤增加。
传输距离最远可以达到 1200 ⽶左右,但是它的传输速率和传输距离是成反⽐的,只有在 100Kb/s 以下的传输速度,才能达到最⼤的通信距离,如果需要传输更远距离可以使⽤中继。
可以在总线上进⾏联⽹实现多机通信,总线上允许挂多个收发器,从现有的 RS485芯⽚来看,有可以挂 32、64、128、256 等不同个设备的驱动器。
RS485 的接⼝⾮常简单,与 RS232 所使⽤的 MAX232 是类似的,只需要⼀个 RS485转换器,就可以直接与单⽚机的 UART 串⼝连接起来,并且使⽤完全相同的异步串⾏通信协议。
RS232,RS422,RS485 临时接线解决方案
RS-232、RS-485、RS-422接线的临时的解决方案收藏RS-232、RS-485、RS-422 在现场调试经常遇到多种方式的串口通讯的问题,如RS-232、RS-485、RS-422不同口的通讯连接问题,通常RS-485和RS-422之间转换很方便。
但遇到RS-232口要和RS-422口通讯,现场无其他转换方式,如果再邮寄可能等的时间较长。
现在可以有一种临时的解决方案。
(1).RS-232和RS-422 将RS-422的R+、T+短接,和RS-232的GND相连。
RS-422的R-和RS-232的Txd相连,RS-422的T-和RS-232的Rxd相连即可。
.原理如下:RS-232-C接口的电气特性是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”。
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。
所以当RS-232发送“1”时,Txd和GND的电压差为-3—-15V,在RS-422的R+和R-之间形成逻辑“1”的电平(注:线路电平衰减较小)。
当RS-422发送“1”时,RS-422的T+和T-之间形成逻辑“1”的电平为+(2—6)V ,在RS-232的Txd和GND的之间形成逻辑“1”的电平(注:由于RS-422通讯采用差动电平,线路较长衰减也较小,RS-232接收的电平基本维持在5伏)。
通讯距离可以认为以RS-232为准。
即一般小于50米。
我在宝塔石化临时测试过,达40米后还好的很。
(2).RS-232和RS-485 将RS-485的R+、T+短接,和RS-232的GND相连。
RS-485的R-、T-短接,将RS-232的Rxd、Txd短接,两者相连即可。
由于RS-232为全双工,RS-485为半双工,如要通讯则要在通讯程序中做处理才可,但临时使用(如电度表连在NAS-968D/E,用DEBUG设电度表的地址)。
RS422转rs485接口转换器原理图及应用
RS422转rs485接口转换器原理图及应用RS232接口是一种用于近距离(最大30-60米)、慢速度、点对点通讯地通讯协议,在RS232中一个信号只用到一条信号线,采取与地电压参考地方式,因而在长距离传输后,发送端和接收端地电压有出入,容易造成通讯出错或速度降低.RS485/422接口采用不同地方式:每个信号都采用双绞线(两根信号线)传送,两条线间地电压差用于表示数字信号.例如把双绞线中地一根标为 A(正),另一根标为B(负),当A为正电压(通常为+5V),B为负电压时(通常为0),表示信号“1”;反之,A为负电压,B为正电压时表示信号“0”.RS485/422允许通讯距离可达到1200米,采用合适地电路可达到2.5MB/s地传输速率.RS422与RS485采用相同地通讯协议,但有所不同:RS422通常作为RS232通讯地扩展,它采用两根双绞线,数据可以同时双向传递(全双工). RS485则采用一根双绞线,输入输出信号不能同时进行(半双工),RS485可用于多点通讯,一条信号线上可连接多个设备,它通常采用主/从结构.在DM系列地转换器中,仅用到COM端口地3根线:TXD,RXD,GND(它们分别是D型接口地3脚,2脚和5脚),TXD为信号输入线,RXD为信号输出线,GND为地.在RS485(半双工)通信中,发送信号时,由TXD输出地RS232信号经发送器(A和B)输出,转换为RS485信号;接收信号时,RS485信号经接收器(A和B)接收并转换为RS232信号,传给RXD.在RS422(全双工)通信中,因信号地输入和输出分开,所以需要两根双绞线来传送输入和输出信号,标为A、B、Y、Z(A为输入信号地正极,B为输入信号地负极,Y为输出信号地正极,Z为输出信号地负极).发送信号时,由TXD输出地RS232信号经发送器(A和B)输出,转换为RS485/RS422 信号;接收信号时,RS485/RS422信号经接收器(Y和Z)接收后传给串口地RXD.图1:DM系列RS232/RS485/RS422接口转换器原理图(半双工)图2:DM系列RS232/RS485/RS422接口转换器原理图(全双工)典型接法DM485地输出端最多可以连接256个RS485接口,其典型接法如图3(半双工)和图4(全双工)所示.在最远地两个终端上,输入和输出端之间各需接上一个120欧姆地电阻.在RS485/RS422地接口连接时,甲接口地输出端接乙接口地输入端,双绞线地正极接正极,负极接负极;甲接口地输入端接乙接口地输出端,双绞线地正极接正极,负极接负极.图3:DM485H(半双工)地典型接法图4:DM485F(全双工)地典型接法具体应用DM485系列转换器地一端为9芯D型接口,可直接与RS232标准接口连接;另一端为接线端子,即RS485/RS422接口.在RS485接口(半双工)中接线端子上用了2组引脚:两组输入(B,A,两组内部短接,系统扩展用).转换器通过D型接口与RS232标准串口相连,通过接线端子与RS485 接口相连.在RS422接口(全双工)中接线端子上用了三组引脚:一组输出(Y,Z),两组输入(B,A,两组内部短接,扩展用).转换器通过D型接口与 RS232标准串口相连,通过接线端子与RS485/RS422接口相连.图5:DM485H地具体应用接线图图6:DM485F具体应用接线图1、在长距离传输中,一定要使用用双绞线2、多终端传输时,距离最远地两个终端上,输入和输出端之间一定连接120欧姆地电阻.版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.b5E2R。
485通信电路原理与选择
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RS4 85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:图1、典型485通信电路图(非隔离型)当然,上图并不是完整的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是匹配电阻,一般是120Ω,当然这个具体要看你传输用的线缆。
(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和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R S-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。
RS485收发的三种常用电路
RS485 收发的三种常用电路
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。
RS485应用电路图
RS485应用电路图由于实际应用系统中,往往分散控制单元数量较多,分布较远,现场存在各种干扰,所以通信的可靠性不高,再加上软硬件设计的不完善,使得实际工程应用中如何保障RS-485总线的通信的可靠性成为各研发机构的一块心病。
在使用RS-485总线时,如果简单地按常规方式设计电路,在实际工程中可能有以下两个问题出现。
一是通信数据收发的可靠性问题;二是在多机通信方式下,一个节点的故障(如死机),往往会使得整个系统的通信框架崩溃,而且给故障的排查带来困难。
针对上述问题,我们对485总线的软硬件采取了具体的改进措施2 硬件电路的设计现以8031单片机自带的异步通信口,外接75176芯片转换成485总线为例。
其中为了实现总线与单片机系统的隔离,在8031的异步通信口与75176之间采用光耦隔离。
电路原理图如图2所示。
图2 改进后的485通信口原理图充分考虑现场的复杂环境,在电路设计中注意了以下三个问题。
2.1 SN75176 485芯片DE控制端的设计由于应用系统中,主机与分机相隔较远,通信线路的总长度往往超过400米,而分机系统上电或复位又常常不在同一个时刻完成。
如果在此时某个75176的DE端电位为“1”,那么它的485总线输出将会处于发送状态,也就是占用了通信总线,这样其它的分机就无法与主机进行通信。
这种情况尤其表现在某个分机出现异常情况下(死机),会使整个系统通信崩溃。
因此在电路设计时,应保证系统上电复位时75176的DE端电位为“0”。
由于8031在复位期间,I/O口输出高电平,故图2电路的接法有效地解决复位期间分机“咬”总线的问题。
2.2 隔离光耦电路的参数选取在应用系统中,由于要对现场情况进行实时监控及响应,通信数据的波特率往往做得较高(通常都在4800波特以上)。
限制通信波特率提高的“瓶颈”,并不是现场的导线(现场施工一般使用5类非屏蔽的双绞线),而是在与单片机系统进行信号隔离的光耦电路上。
RS485通讯原理及排错处理
提高RS485通信可靠性的设计方法发布时间:2009-5-11 14:00 发布者:李宽阅读次数:556RS-485接口芯片能担当起一种电平转化的角色,把TTL信号、COMS信号等转化为能在485总线上传输的差分信号,把接收到的485差分信号转化为MCU能够识别的TTL或COMS电平,在工业控制、仪器、仪表、多媒体网络、机电一体化产品等诸多领域得到了广泛应用。
但在RS485通信中,常常会存在通信距离不远、通信质量差等问题。
为提高RS485的通信质量,除了采用终端匹配的总线型结构外,在系统设计中通常要考虑以下几个问题。
1.故障保护根据RS-485的标准规定,接收器的接收灵敏度为±200mV,这意味着当接收端的差分电压大于等于+200mV时,接收器输出为高电平,小于等于 -200mV时输出为低电平,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)以及传输线开路或短路故障时,若不采取特殊措施,接收器可能输出高电平或者低电平。
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。
为解决该问题,很多RS485接口芯片引入了故障保护。
例如,上海英联电子的UM3085/UM3088输入灵敏度为-50mV/-200mV,即差分接收器输入电压UA-B≥-50mV时,接收器输出逻辑高电平,如果UA-B≤-200mV,则输出逻辑低电平。
当接收器输入端总线短路或总线上所有发送器被禁止时,接收器差分输入端为0V,从而确保总线空闲、短路时接收器输出高电平。
2.防雷电冲击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受雷电袭击。
选用抗静电或抗雷击的芯片可有效避免此类损失。
UM3085/UM3088芯片内部集成了ESD保护电路,人体模型ESD 保护和机器模型ESD保护分别达到 15kV和2kV。
RS232和RS485接线的正确原理图
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RS-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10Mb/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TIA/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TIA/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RS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 19200 38400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。
备注:一般台式机会自带1-2个串口插座(公头(9针插头上带针的俗称公头,带针孔的俗称母头)),现在的笔记本一般不带串口插座,可以购买USB串口转换器,具体请参考怎样使用USB串口转换器?公头接线端子排序图母头接线端子排序图一般只用2 3 5 号三根线。
RS485通讯原理
RS-485串行数据通信协议及其应用串行数据通信的协议从RS-232到千兆位以太网,虽然每种协议都有特定的应用领域,但任何情况下我们都必须考虑成本和物理层(PHY)性能。
本文主要介绍RS-485协议及该协议所适合的应用。
同时给出了根据电缆长度、系统设计以及元件选择来优化数据速率的方法。
传输协议什么是RS-485?Profibus又是什么?与其它串行协议相比,它们的性能如何?适用于哪些应用?为了回答这些问题,我们对RS-485物理层(PHY)、RS-232和RS-422的特性、功能进行了总体比较[1](本文中的RS表示ANSIEIA/TIA标准)。
RS-232是一个最初用于调制解调器、打印机及其它PC外设的通讯标准,提供单端20kbps的波特率,后来速率提高至1Mbps。
RS-232的其它技术指标包括:标称±5V发送电平、±3V接收电平(间隔/符号)、2V共模抑制、2200pF最大电缆负载电容、300最大驱动器输出电阻、3k最小接收器(负载)阻抗、100英尺(典型值)最大电缆长度。
RS-232只用于点对点通信系统,不能用于多点通信系统,所有RS-232系统都必须遵从这些限制。
RS-422是单向、全双工通信协议,适合嘈杂的工业环境。
RS-422规范允许单个驱动器与多个接收器通信,数据信号采用差分传输方式,速率最高可达50Mbps。
接收器共模范围为±7V,驱动器输出电阻最大值为100,接收器输入阻抗可低至4k。
RS-485标准RS-485是双向、半双工通信协议,允许多个驱动器和接收器挂接在总线上,其中每个驱动器都能够脱离总线。
该规范满足所有RS-422的要求,而且比RS-422稳定性更强。
具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围(-7V至+12V)。
接收器输入灵敏度为±200mV,这就意味着若要识别符号或间隔状态,接收端电压必须高于+200mV或低于-200mV。
RS232和RS485接线的正确原理图
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RS-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10Mb/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TIA/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TIA/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RS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 19200 38400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。
备注:一般台式机会自带1-2个串口插座(公头(9针插头上带针的俗称公头,带针孔的俗称母头)),现在的笔记本一般不带串口插座,可以购买USB串口转换器,具体请参考怎样使用USB串口转换器?公头接线端子排序图母头接线端子排序图一般只用2 3 5 号三根线。
RS485应用电路图
RS485应用电路图图1. RS-485系统示意图由于实际应用系统中,往往分散控制单元数量较多,分布较远,现场存在各种干扰,所以通信的可靠性不高,再加上软硬件设计的不完善,使得实际工程应用中如何保障RS-485总线的通信的可靠性成为各研发机构的一块心病。
在使用RS-485总线时,如果简单地按常规方式设计电路,在实际工程中可能有以下两个问题出现。
一是通信数据收发的可靠性问题;二是在多机通信方式下,一个节点的故障(如死机),往往会使得整个系统的通信框架崩溃,而且给故障的排查带来困难。
针对上述问题,我们对485总线的软硬件采取了具体的改进措施2 硬件电路的设计现以8031单片机自带的异步通信口,外接75176芯片转换成485总线为例。
其中为了实现总线与单片机系统的隔离,在8031的异步通信口与75176之间采用光耦隔离。
电路原理图如图2所示。
图 2 改进后的485通信口原理图充分考虑现场的复杂环境,在电路设计中注意了以下三个问题。
2.1 SN75176 485芯片DE控制端的设计由于应用系统中,主机与分机相隔较远,通信线路的总长度往往超过400米,而分机系统上电或复位又常常不在同一个时刻完成。
如果在此时某个75176的DE端电位为“1”,那么它的485总线输出将会处于发送状态,也就是占用了通信总线,这样其它的分机就无法与主机进行通信。
这种情况尤其表现在某个分机出现异常情况下(死机),会使整个系统通信崩溃。
因此在电路设计时,应保证系统上电复位时75176的DE端电位为“0”。
由于8031在复位期间,I/O口输出高电平,故图2电路的接法有效地解决复位期间分机“咬”总线的问题。
2.2 隔离光耦电路的参数选取在应用系统中,由于要对现场情况进行实时监控及响应,通信数据的波特率往往做得较高(通常都在4800波特以上)。
限制通信波特率提高的“瓶颈”,并不是现场的导线(现场施工一般使用5类非屏蔽的双绞线),而是在与单片机系统进行信号隔离的光耦电路上。
单片机RS485通信接口、控制线、原理图及程序教学实例
单片机RS485通信接口、控制线、原理图及程序教学实例[前言]RS232 标准是诞生于RS485 之前的,但是RS232 有几处不足的地方:接口的信号电平值较高,达到十几V,使用不当容易损坏接口芯片,电平标准也与TTL 电平不兼容。
传输速率有局限,不可以过高,一般到一两百千比特每秒(Kb/s)就到极限了。
接口使用信号线和GND 与其它设备形成共地模式的通信,这种共地模式传输容易产生干扰,并且抗干扰性能也比较弱。
传输距离有限,最多只能通信几十米。
通信的时候只能两点之间进行通信,不能够实现多机联网通信。
针对RS232 接口的不足,就不断出现了一些新的接口标准,RS485 就是其中之一。
RS232 标准是诞生于RS485 之前的,但是RS232 有几处不足的地方:接口的信号电平值较高,达到十几V,使用不当容易损坏接口芯片,电平标准也与TTL 电平不兼容。
传输速率有局限,不可以过高,一般到一两百千比特每秒(Kb/s)就到极限了。
接口使用信号线和GND 与其它设备形成共地模式的通信,这种共地模式传输容易产生干扰,并且抗干扰性能也比较弱。
传输距离有限,最多只能通信几十米。
通信的时候只能两点之间进行通信,不能够实现多机联网通信。
针对RS232 接口的不足,就不断出现了一些新的接口标准,RS485 就是其中之一,它具备以下的特点:采用差分信号。
我们在讲A/D 的时候,讲过差分信号输入的概念,同时也介绍了差分输入的好处,最大的优势是可以抑制共模干扰。
尤其当工业现场环境比较复杂,干扰比较多时,采用差分方式可以有效的提高通信可靠性。
RS485 采用两根通信线,通常用A 和B 或者D+和D-来表示。
逻辑1以两线之间的电压差为+(0.2~6)V 表示,逻辑0以两线间的电压差为-(0.2~6)V 来表示,是一种典型的差分通信。
RS485 通信速率快,最大传输速度可以达到10Mb/s 以上。
RS485 内部的物理结构,采用的是平衡驱动器和差分接收器的组合,抗干扰能力也大大增。
RS232-RS485-USB转换器
RS232、RS485、USB转换器笔者在一家企业从事电气技术工作,由于工作关系经常接触RS232、RS485接口,如PLC、变频器、工控仪表等,而时下无论台式机还是笔记本电脑,都难觅RS232的踪影,基本上是USB一统天下,因此萌生了制作一个RS232、RS485、USB转换器的想法,好在这方面的资料也并不难找,经过两天的努力,终于取得成功,现介绍给大家,供和我有同样需求的朋友参考。
一、电路原理图1、RS232—TTL见图1,这里采用分立元件电路,也可以采用专门的MAX232、MAX202集成块。
2、RS485—TTL见图2,采用SN75176,也可以用MAX485、MAX487直接代换。
3、USB—TTL见图3,采用PL-2303HX,需从网上下载相应的驱动程序。
二、转换这个转换器是基于TTL层面的,为简单起见,笔者采用了插针方式(CJ1、CJ2、CJ3),通过跳线帽来实现三者间的转换,见图4,原则是:两者的TXD X—RXD X交叉连接。
例如RS232—RS485转换的连接为:TXD232—RXD485、RXD232—TXD485,具体跳线帽见图5,RS232—USB、RS485—USB转换同理。
电源供应既可以采用USB电源,也可以通过2PIN由独立的5V电源供应,通过插针CJ4,用跳线帽来选择。
电路还增加了一个TTL输出插口CJ5,用于与单片机连接,实现单片机与RS232、RS485、USB的通讯转换,方便单片机爱好者,一机多用。
此外,转换器的RS232、RS485采用的是DB9公座和USB插座,还应准备一根RS232交叉线、一根3、5、8直通线(即西门子PLC与触摸屏的连接线)、一根USB直通线,用于PC、转换器、目标设备间的连接。
三、调试这款转换器由于电路简单,笔者直接用洞洞板搭接而成,读者也可以自行设计印刷电路板,只要元件完好,制作无误,几乎不需调试就可以投入使用,但为避免一些初学者走弯路,觉得还是有必要介绍一下调试的技巧。
RS485典型电路经典
RS485典型电路经典1 概述RS-485建议性标准作为⼀种多点差分数据传输的电⽓规范,现已成为业界应⽤最为⼴泛的标准通信接⼝之⼀,这种通信接⼝允许在简单的⼀对双绞线上进⾏多点双向通信,它所具有的噪声抑制能⼒、数据传输速率、电缆长度及可靠性是其他标准⽆法⽐拟的,因此许多不同领域都采⽤RS-485作为数据传输链路,它是⼀种极为经济并具有相当⾼的噪声抑制、传输速率、传输距离和宽共模范围的通信平台。
RS-485是⼀种在⼯业上作为数据交换的⼿段⽽⼴泛使⽤的串⾏通信⽅式,数据信号采⽤差分传输⽅式,也称作平衡传输,因此具有较强的抗⼲扰能⼒。
它使⽤⼀对双绞线,将其中⼀线定义为A ,另⼀线定义为B 。
通常情况下, RS-485的信号在传送出去之前会先分解成正负对称的两条线路(即我们常说的A 、B 信号线),当到达接收端后,再将信号相减还原成原来的信号。
发送驱动器A 、B 之间的正电平在+2~+6V ,是⼀个逻辑状态;负电平在-2~-6V ,是另⼀个逻辑状态;另有⼀个信号地C ,在RS-485中还有⼀“使能”端。
“使能”端是⽤于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。
当“使能”端起作⽤时,发送驱动器处于⾼阻状态,称作“第三态”,即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。
接收器也与发送端相对的电平逻辑规定,收、发端通过平衡双绞线将AA 与BB 对应相连,当在接收端AB 之间(DT)=(D+) - (D-)有⼤于+200mV 的电平时,输出正逻辑电平,⼩于-200mV 时,输出负逻辑电平。
接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV ⾄6V 之间。
该应⽤现已经被⼴泛⽤于公司批控仪,R7系列产品的485通讯。
Z LF2 主要性能指标DS75176B 芯⽚技术性能指标:供电电压范围:4.75V to 5.25V ;接收输⼊阻抗:12K ;最⼤接收器数量:32个;共模输⼊电压范围:-7V to 12V ;滞回电压:70mV ;关键芯⽚管脚说明:RE 管脚:接收器输出使能(低电平有效)。
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RS232 通讯原理 ? RS485通讯原理?RS422 是什么?
RS485接线的正确原理图常见的RS485错误接线
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RS-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10Mb/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
TIA/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TIA/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RS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 19200 38400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。
备注:一般台式机会自带1-2个串口插座(公头(9针插头上带针的俗称公头,带针孔的俗称母头)),现在的笔记本一般不带串口插座,可以购买USB串口转换器,具体请参考怎样使用USB串口转换器?
公头接线端子排序图母头接线端子排序图
一般只用 2 3 5 号三根线。
2 RxD Receive Data ,Input
3 TxD Transmit Data ,Output
5 GND Ground
串口连接线:一般标配是3米以内。
RS485通讯的基本知识:
RS485和RS232的基本的通讯机理是一致的,他的优点在于弥补了RS232 通讯距离短,不能进行多台设备同时进行联网管理的缺点。
计算机通过RS232 RS485转换器,依次连接多台485设备(门禁控制器),采用轮询的方式,对总线上的设备轮流进行通讯。
接线标示是485+ 485- ,分别对应链接设备(控制器)的485+ 485-。
通讯距离:最远的设备(控制器)到计算机的连线理论上的距离是1200米,建议客户控制在800米以内,能控制在300米以内效果最好。
如果距离超长,可以选购485中继器(延长器)(请向专业的转换器生产公司购买,中继器的放置位置是在总线中间还是开始,请参考相关厂家的说明书。
)选购中继器理论上可以延长到3000米。
负载数量:即一条485总线可以带多少台设备(控制器),这个取决于控制器的通讯芯片和485转换器的通讯芯片的选型,一般有32台,64台,128台,256台几种选择,这个是理论的数字,实际应用时,根据现场环境,通讯距离等因素,负载数量达不到指标数。
微耕公司控制器和转换器按256台设计,实际建议客户每条总线控制在80台以内。
如果有几百上千台控制器,请采用多串口卡或者485HUB来解决,具体请参考“如果系统控制器数成百上千台,如何组网?”坚决禁止使用无源485转换器,具体请参考“为什么禁止使用无源485转换器?”
485通讯总线(必须用双绞线,或者网线的其中一组),如果用普通的电线(没有双绞)干扰将非常大,通讯不畅,甚至通讯不上。
每台控制器设备必须手牵手地串下去,不可以有星型连接或者分叉。
如果有星型连接或者分叉,干扰将非常大,通讯不畅,甚至通讯不上。
以下是常见的错误的连接方式:
RS422通讯基础知识:
他的通讯原理和RS485类似,区别在于他的总线是两组双绞线(4根线),分别标示为R+ R- T+ T- .缺点是布线成本高,容易搞错。
现在用得比较少了,这里就不详细介绍了。