RS-485 接口电路
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。
S7-200PLC内部RS485接口电路图
S7-200PLC内部RS485接口电路图一、S7-200PLC内部RS485接口电路图:电路图见附件图中R1、R2是阻值为10欧的普通电阻,其作用是防止RS485信号D+和D -短路时产生过电流烧坏芯片,Z1、Z2是钳制电压为6V,最大电流为10A的齐纳二极管,24V电源和5V电源共地未经隔离,当D+或D-线上有共模干扰电压灌入时,由桥式整流电路和Z1、Z2可将共模电压钳制在±6.7V,从而保护RS485芯片SN75176(RS485芯片的允许共模输入电压范围为:-7V~+12V)。
该保护电路能承受共模干扰电压功率为60W,保护电路和芯片内部没有防静电措施。
二、常发生的故障现象分析:当PLC的RS485口经非隔离的PC/PPI电缆与电脑连接、PLC与PLC之间连接或PLC与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生,较常见的损坏情况如下:●R1或R2被烧断,Z1、Z1和SN75176完好。
这是由于有较大的瞬态干扰电流经R1或R2、桥式整流、Z1或Z1到地,Z1、Z2能承受最大10A电流的冲击,而该电流在R1或R2上产生的瞬态功率为:102×10=1000W,当然会将其烧断。
●SN75176损坏,R1、R2和Z1、Z2完好。
这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于Z1、Z2的动作速度造成的,静电无处不在,仅人体模式也会产生±15kV的静电。
●Z1或Z2、SN75176损坏,R1和R2完好。
这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将Z1或Z2和SN75176击穿,由于电流较小和发生时间较短因而R1、R2不至于发热烧断。
由以上分析得知PLC接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成,产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂,如由于PLC 内部24V电源和5V电源共地,24V电源的输出端子L+、M为其它设备混合供电可能导致地电位变化,从而造成共模电压超出允许范围。
所以EIA-485标准要求将各个RS485 接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等,消除地线环流!当带电插拔未隔离的连接电缆时,由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件,插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。
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。
RS-485接口电路指南(TI SLLA036D)
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485)。
在回顾一些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。
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。
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485具有很宽的共模电压范围,所以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485用途广泛,越来越多的标准委员会将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。
最初,485标准被定义为是对TIA/EIA-422标准(以下简称422)的灵活性方面升级。
rs485电路ab的上下拉电阻
rs485电路ab的上下拉电阻RS485电路是一种常用的通信接口标准,主要应用于长距离串行数据传输。
在RS485电路中,上下拉电阻(Pull-Up和Pull-Down Resistor)起到了至关重要的作用。
本文将详细介绍RS485电路中上下拉电阻的原理、作用、选择及相关注意事项。
一、上下拉电阻的作用1.定义信号电平:上下拉电阻用于定义信号电平,即将信号引脚拉高或拉低到特定的电压水平。
在RS485电路中,上下拉电阻通常用于定义引脚在空闲状态时的电平。
2.提供稳定参考电平:上下拉电阻通过连接到正电压或负电压源,为信号引脚提供一个稳定的参考电平,使电路能够正常工作。
3.抑制电源噪声和干扰:上下拉电阻能够起到滤波的作用,将电源噪声和干扰从信号引脚上滤除,提高信号传输的可靠性。
4.对抗线路驱动能力限制:上下拉电阻能够增加信号引脚的驱动能力,降低由于线路阻抗不匹配而引起的信号衰减和失真。
特别是在长距离传输时,上下拉电阻对保持信号的完整性和减小反射有非常重要的作用。
二、上下拉电阻的原理上下拉电阻实际上是将信号接到一个电压源上,使信号引脚在空闲状态时有一个稳定的电平。
当信号源未驱动信号引脚时,上下拉电阻提供的电压将使引脚保持在一个确定的状态。
1.上拉电阻(Pull-Up Resistor):上拉电阻将信号引脚连接到正电压源上,使引脚在空闲状态下保持高电平。
上拉电阻的值通常为1kΩ到10kΩ。
2.下拉电阻(Pull-Down Resistor):下拉电阻将信号引脚连接到负电压源上,使引脚在空闲状态下保持低电平。
下拉电阻的值通常也为1kΩ到10kΩ。
三、上下拉电阻的选择在选择上下拉电阻时,需要考虑以下几个因素:1.电阻值:上下拉电阻的值一般选择1kΩ到10kΩ,根据具体应用的要求进行选取。
一般而言,较大的电阻值能够减小功耗,而较小的电阻值能够提高驱动能力。
2.电源电压:选择上下拉电阻的值时,需要考虑电源电压以及最大输入电流。
RS-485_接口电路
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。
RS-485通讯接口与硬件电路
RS-485通讯接口与硬件电路1引言智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。
究其原因就是企业信息化的需要,企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。
在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域,通常情况下是采用串口通信的方式进行数据交换。
随着工业应用通信越来越多,最初是数据模拟信号输出简单过程量,后来采用的方式是RS232 接口,由于工业现场比较复杂,各种电气设备会在环境中产生比较多的电磁干扰,会导致信号传输错误。
除此之外,RS232 接口只能实现点对点通信,不具备联网功能,最大传输距离也只能达到十几米,不能满足远距离通信要求。
而RS485 则解决了这些问题,数据信号采用差分传输方式,可以有效的解决共模干扰问题,最大距离可达1200 米,并且允许多个收发设备接到同一条总线上。
2通信方式对于点对点之间的通信,按照消息传送的方向与时间关系,通信方式可分为单工通信、半双工通信及全双工通信三种。
单工通信(Simplex Communication)是指消息只能单方向传输的工作方式。
在单工通信中,通信的信道是单向的,发送端与接收端也是固定的,即发送端只能发送信息,不能接收信息;接收端只能接收信息,不能发送信息。
半双工通信(Half-duplex Communication)可以实现双向的通信,但不能在两个方向上同时进行,必须轮流交替地进行。
全双工通信(Full duplex Communication)是指在通信的任意时刻,线路上存在A到B和B到A的双向信号传输。
全双工通信允许数据同时在两个方向上传输,又称为双向同时通信,即通信的双方可以同时发送和接收数据。
3电气特性RS-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。
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 接口保护电路
RS-485接口保护电路及防护方案------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 浪拓电子(LangTuo)—电路防雷过压保护专家。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------RS-485接口保护电路RS-485 应用应用环境测试标准 防护线路设计 测试验证LPZ0BIEC61000-4-5 (8/20μS)差糢:6KV 阻抗(2Ω) 共糢:6KV 阻抗(2Ω)三重协同保护电路中,采用了LT-BF071M 作为第一级过电压保护,其后串联了mSMD010过电流保护器件,第二级过电压保护则采用了响应速度很快的可控硅浪涌电压过电压保护TSS 管BS0080MS 。
LPZ1ITU-T K.21 (10/700 μS)差糢:1.5KV 共糢:4KV 阻抗(40 Ω)使用贴片二极放电管(LT-BA151N )(可承受10/700μS ,2KA )进行共模防护、差模防护,此时过电压被大大削弱到500V 左右。
经过PTC (采用100-200mA 、耐压250V 的自恢复保险丝)或10Ω的绕线电阻限流。
LPZ2ITU-T K.21 (10/700 μS)差糢:1.5KV 共糢:2KV 阻抗(40 Ω)采用快速动作晶闸管BS0060MS ,阻断和转移 (diverting) 技术的结合使用才能实现了有效的电路保护。
接口电路要经过强烈的瞬态能量考验,以及对系统稳定性和可靠性的要求,需要采用多重保护。
系统中的设备应当根据具体的应用环境和设备的特点选用适当的保护元件构成满足系统保护要求的解决方案。
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)
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)
(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
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接口原理图
R4 R5一般取20K R2 一般取5.1KRS232串口电路图本图为R232转RS485的通讯电路转换图自制无源RS232-485转换器一、RS-232、RS-422与RS-485的简单介绍RS-232、RS-422与RS-485都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。
其传送距离最大约为15米,最高速率为20kb/s,并且RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的。
所以,RS232只适合于本地通讯使用。
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1200米(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。
RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议,在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。
二、自制RS232-485转换器电路图:RS232-485转换器主要包括了电源、232电平转换、485电路三部分。
本电路的232电平转换电路采用了NIH232或者也可以直接使用MAX232集成电路,485电路采用了MAX485集成电路。
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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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。
图1SP485R 的基本RS-485 电路
SP485R 芯片本身集成了有效的ESD 保护措施。
但为了更加可靠地保护RS-485 网络,确保系统安全,我们通常还会额外增加一些保护电路。
电路图中,钳位于6.8V 的TVS 管V4、V5、V6 都是用来保护RS-485 总线的,避免RS-485总线在受外界干扰时(雷击、浪涌)产生的高压损坏RS-485 收发器。
当然,也选择集成的总线保护元件,比如ONSemi 半导体的NUP2105L 器件(SOT-23 封装,集成2 个双向TVS器件),作为SP485R 芯片的附加保护措施。
另外,电路中的L1、L2、C1、C2 是可选安装元件,用于提高电路的EMI 性能。
图中附加的保护电路能够对SP485R 芯片起到良好的保护效果。
2.隔离RS-485 电路
图2为一个使用光电隔离方式连接的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UART 串口的RXD、TXD 通过光电隔离电路连接SP485R 芯片的RO、DI 引脚,控制信号R/D 同样经光电隔离电路去控制SP485R 芯片的DE和/RE 引脚。
由微处理器输出的R/D 信号通过光电隔离器件控制SP485R 芯片的发送器/接收器使能:R/D 信号为“1”,则SP485R 芯片的DE 和/RE 引脚为“1”,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DE 和/RE 引脚为“0”,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。
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。
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RS-485 收发器电路提供+5V 电源。
电路中光耦器件的速率将会影响RS-485 电路的通讯速率。
图2 中选用了NEC 公司的光耦器件PS2501 芯片,受PS2501 芯片的响应速率影响,这一示范RS-485 接口电路的通讯速率只可保障在19200bps 速率下正常工作;如果需要达到更高的RS-485 通讯速率,则需要选用响应速度更快的光耦器件,比如Agilent 公司的超高速光耦元件。