低成本485中继器的原理与设计
485 总线多机通信控制装置主电路设计原理
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485 总线多机通信控制装置主电路设计原理
485 总线多机通信控制装置主电路的设计原理如下:
1. 串口通信模块:485 总线多机通信控制装置主电路通常包含一
个或多个串口通信模块,用于与外部设备进行数据交互。
这些串口通
信模块可以支持不同的通信协议,如 RS-232、RS-485 等。
2. 微控制器或处理器:主电路中的微控制器或处理器负责控制整
个系统的运行。
它接收来自串口通信模块的数据,并根据预设的通信
协议进行解析和处理。
同时,它还可以发送控制命令到外部设备。
3. 电源管理模块:电源管理模块为整个系统提供稳定的电源供应。
它可以包括电源转换电路、滤波电路和电源保护电路等,以确保系统
在不同的电源环境下正常运行。
4. 数据存储模块:主电路可能包含数据存储模块,用于存储系统
配置信息、通信数据等。
这可以是内部的 Flash 存储器、EEPROM 或
外部的 SD 卡等。
5. 扩展接口:为了满足不同的应用需求,主电路可能提供一些扩
展接口,如 GPIO 接口、SPI 接口、I²C 接口等。
这些接口可以用于连
接外部传感器、执行器或其他扩展模块。
6. 状态指示模块:主电路还可以包括状态指示模块,用于显示系统的运行状态,如电源指示、通信指示等。
在设计 485 总线多机通信控制装置主电路时,需要考虑到通信协议的兼容性、电气特性、抗干扰能力等因素。
同时,还需要根据具体的应用场景和需求进行定制化设计,以满足特定的功能和性能要求。
昆仑通态与485继电器示例
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昆仑通态与485继电器示例【原创版】目录1.昆仑通态与 485 通讯概述2.485 通讯的原理和优点3.昆仑通态与 485 继电器示例4.485 通讯在昆仑通态触摸屏中的应用5.485 通讯中地址设置的注意事项6.昆仑通态触摸屏与不同设备通讯的解决方案7.总结正文一、昆仑通态与 485 通讯概述昆仑通态是一家专注于工业自动化领域的企业,主要生产触摸屏、PLC、变频器等产品。
在工业自动化领域,通讯的重要性不言而喻,而 485 通讯是一种广泛应用的串行通讯方式。
本文将介绍昆仑通态与 485 通讯的相关知识,并通过示例详细讲解昆仑通态与 485 继电器的通讯过程。
二、485 通讯的原理和优点485 通讯,又称为 RS485 通讯,是一种基于 MODBUS 协议的串行通讯方式。
其原理是在发送端将数据字符从并行转换为串行,按位发送给接收端,接收端收到串行数据后,再转换为并行数据。
485 通讯具有如下优点:1.传输距离远:最大传输距离可达 1200 米。
2.抗干扰能力强:适用于工业环境中的通讯。
3.多主控器:允许多个设备同时存在于同一通讯网络中。
4.成本低:相较于其他工业通讯方式,485 通讯成本较低。
三、昆仑通态与 485 继电器示例在昆仑通态的工业自动化系统中,触摸屏、PLC 和变频器等设备均支持 485 通讯。
以下将以昆仑通态触摸屏与 485 继电器的通讯为例,详细讲解通讯过程。
假设昆仑通态触摸屏和 485 继电器分别连接在 PLC 的 485 输入和输出端口,通讯过程如下:1.触摸屏发送指令到 PLC,请求读取 485 输入端口的数据。
2.PLC 读取 485 输入端口数据,并将其发送至触摸屏。
3.触摸屏根据收到的数据,对 485 继电器进行控制。
4.485 继电器根据接收到的指令,执行相应的动作。
5.触摸屏将 485 继电器的动作反馈给 PLC。
四、485 通讯在昆仑通态触摸屏中的应用昆仑通态触摸屏支持 485 通讯,可以与其他支持 485 通讯的设备进行无缝对接。
485中继器原理
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485中继器原理485中继器是一种用于RS-485总线网络中的通信设备,它主要用于增加总线的通信距离,提高通信可靠性和稳定性。
中继器的主要功能是将来自一个节点的信号再次放大并传递给下一个节点,以确保信号能够在长距离传输中保持稳定。
中继器原理主要包括以下几个方面:1.信号放大与重建:RS-485是一种差分信号传输,其中两条信号线之间的电压差表示数据位,这种差分信号具有较好的抗干扰能力。
但是随着总线距离的增加,信号的衰减也会增加,使得信号能量下降,导致传输的数据变得不能靠谱。
中继器通过内部的电路将接收到的弱信号进行放大,并重新建立衰减的信号,以确保信号能够维持在一定的电压范围内,从而保证数据的可靠传输。
2.再生与回波控制:中继器能够检测到接收到的信号是否完整,并进行再生。
在RS-485总线中,信号需要在传输过程中进行检验,以保证信号的准确性。
中继器能够检测到接收到的信号是否符合规范的电平和波特率要求,如果信号不符合要求,中继器会自动进行回波控制,使得信号恢复正常,并将恢复的信号传递给下一个节点。
3.数据纠正与差错检测:中继器能够对接收到的数据进行校验和修正,以确保数据传输的准确性。
在传输过程中,可能会存在一些干扰和噪声,导致数据出现差错。
中继器能够检测到数据的差错,并通过纠正机制对数据进行修正和纠正,以提高数据传输的可靠性。
4.信号调理与过滤:中继器还能够对接收到的信号进行调理和过滤,使其符合总线的电气特性要求。
RS-485总线对信号的电平和波特率有一定的要求,中继器可以通过对接收到的信号进行调整,使其符合总线的要求,并保持信号的稳定性。
中继器的工作原理是将接收到的信号进行处理和修正,并将处理后的信号再次放大,然后传递给下一个节点。
通过这样的方式,中继器能够扩展总线的通信距离,并提高总线的稳定性和可靠性。
总的来说,中继器是通过放大、修正和过滤信号来增强RS-485总线的通信能力和稳定性的设备。
它的主要原理包括信号放大与重建、再生与回波控制、数据纠正与差错检测以及信号调理与过滤等。
基于AT89C51的RS485中继器设计
![基于AT89C51的RS485中继器设计](https://img.taocdn.com/s3/m/dfb093d2a58da0116c1749a2.png)
系 统 中,单 片 机 AT89C51 的 标 准 串 口 TXD 和 RXD 负责 与 PC 机 通 信,模 拟 串 口 P3.2 和 P3.3 负 责 采 集 下 位 机 的 数 据 。 这 样 ,中 继 器 就 可 以 不 停 地 采 集 下 位机的数据,当 PC 机发出命令时可以立刻 响 应 随 时 把 数据传递出去,而不是接到 PC 机命令去采 集 下 位 机 数 据然 后 再 传 递 给 PC 机,从 而 提 高 了 数 据 传 递 效 率,增 强了系统实时性。
图1 中继器 RS 485通信部分
1.2 零 延 时 转 换 电 路 在 RS 485电路设计中,通常将 RE 和 DE 短 接,用
一根信号线来控 制,这 样 可 以 做 到 收/发 的 切 换。 在 单 片机电路中,一般用一根I/O 线 来 控 制 RS 485 芯 片 的 接收和发送状态的 转 换。 这 样 需 由 软 件 来 控 制I/O 引 脚的电平,以达到控制 RS 485收/发转换的目的。但是 这 样 的 控 制 方 法 存 在 一 些 问 题 :在 想 要 发 送 数 据 和 真 正 发 送 数 据 之 间 存 在 一 定 的 转 换 时 间 ;如 果 发 送 到 接 收 的 时 机 不 当 就 会 丢 失 数 据 ;在 接 收 和 发 送 转 换 之 间 容 易 引 入干扰,使 UART 单元收到多余的杂乱数据。因而,此 系统采用零延时转换电路以改善其中不足。
485电路原理
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485电路原理
485电路原理是一种常见的串行通信标准,用于在工业控制系统和自动化设备中进行数据传输。
其基本原理如下:
1. 485电路是一种差分传输方式,即数据通过两条信号线进行传输。
其中一条线为数据正线(A线),另一条线为数据负线(B线)。
2. 数据传输时,发送器将数据转换为电压信号,并在A线和B线上分别输出正、负电平。
接收器根据这两个电平的差值来判断数据是0还是1。
3. 485电路中常用的驱动芯片为MAX485,它能够将发送的数据信号转换为差分输出,并具备抗干扰能力。
4. 在485电路中,还需要使用电阻进行电路的匹配和终端的匹配。
常见的电阻有终端电阻和匹配电阻。
5. 终端电阻用于在线路两端加上一个固定阻值,并提高信号传输的质量和稳定性。
6. 匹配电阻用于将发送器和接收器之间的阻抗匹配,防止信号的反射和干扰。
7. 485电路还可以采用多主从结构,其中一个设备作为主设备发送指令,其他设备作为从设备接收指令并执行相应的操作。
总之,485电路原理是基于差分传输的串行通信标准,具备抗干扰能力,适用于工业控制系统和自动化设备中的数据传输。
RS485总线的原理与应用设计
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摘要在自动化领域,随着分布式控制系统的发展,迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。
在RS-422标准的基础上,EIA研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的RS-485总线标准。
随着数字技术的发展和计算机日益广泛的应用,现在一个系统往往由多台计算机组成,需要解决多站、远距离通信的问题。
在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485收发器。
RS-485收发器采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力,加上接收器具有高的灵敏度,能检测低达200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复本文在第一章阐述RS-485总线理论,第二章简述了通信领域中RS-485的特点。
最后在第三章中介绍了RS-485应用中的一些细节问题。
关键词:RS-485 总线网络目录摘要 (i)目录 (ii)第1章前言 (1)第2章 RS-485总线 (2)2.1概述 (2)2.2RS-485总线的理论 (2)第3章通信领域中的RS485 (4)3.1RS-485总线特点 (4)3.1.1 阻抗不连续 (4)3.1.2 RS-485接地问题 (4)3.1.3 RS-485的总线结构及传输距离 (5)3.2影响RS-485总线速度和可靠性的三个因素 (5)3.2.1 在通信电缆中的信号反射 (5)3.2.2 在通讯电缆中的信号衰减 (7)3.2.3 在通讯电缆中的纯阻负载 (8)3.3RS-485总线的负载能力和电缆长度之间的关系 (9)3.4分布电容对RS-485总线传输性能的影响 (10)第4章 RS-485的应用 (12)4.1RS-485的电源选择 (12)4.2RS-485的硬件设计 (12)4.3RS-485网络的建立 (13)4.4提高RS-485通信效率 (13)4.5RS-485系统的维护 (15)第5章结束语 (15)致谢 .................................... 错误!未定义书签。
485集线器原理
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485集线器原理485通讯是一种常用的串行通讯协议,它广泛用于数据采集、控制系统、工业监控等领域。
而在485通讯中,集线器被广泛应用于多节点通讯,它能够实现多个485设备之间的通信,提高数据传输效率和可靠性。
那么今天,我们就来探讨一下485集线器原理。
一、什么是485集线器485集线器是一种用于串行通讯协议中的多节点通讯设备。
它能够实现多个485设备之间的通信,允许多个设备同时发送和接收数据,从而提高通讯效率。
在传输过程中,485集线器会根据通讯协议自动识别和分发数据,在多设备间进行数据传输。
二、485集线器基本原理485集线器采用串行通讯协议,它的基本原理如下:1. 物理层485集线器作为一个通讯线集线器,它的物理层采用差分信号传输方式。
485集线器把两条导线分别接入两个终端口,终端口之间的距离可以达到1200米。
在传输数据时,485集线器会把收到的电信号转换为数字信号,然后把数字信号发送给目标设备。
2. 数据链路层数据链路层是指数据在物理层的传输过程中,在各个设备之间进行的数据传输过程。
在485通讯中,数据链路层采用帧格式传输。
当一个设备发送数据时,发送数据的设备会把数据包装成一帧数据,帧的格式包括帧起始位、设备地址、功能码、数据域等。
3. 网络层网络层是指多设备之间进行通信时所需要的控制和管理。
在485通讯中,设备之间进行通讯需要有中央控制设备,这个设备可以是上位机或者集中控制器。
当设备需要发送数据时,需要先向中央设备申请数据通道,而中央设备控制所有设备的通讯,当数据传输完成时,中央设备会释放通讯通道,任务完成。
三、485集线器工作流程理解了485集线器的基本原理之后,我们来看一下485集线器的工作流程:1. 传输模式的选择485集线器有两种模式:点对点模式和广播模式。
点对点模式是指只有两个设备进行通讯,而广播模式则是指多个设备之间进行通讯。
2. 数据收发当设备需要发送数据时,会向中央控制设备申请通讯通道,中央设备控制所有设备的通讯。
rs485集线器原理
![rs485集线器原理](https://img.taocdn.com/s3/m/158fb4fc4128915f804d2b160b4e767f5acf80a5.png)
rs485集线器原理RS485集线器原理一、引言RS485集线器是一种常用的数据通信设备,用于将RS485总线上的多个设备连接在一起,实现数据的传输和集中管理。
本文将从RS485集线器的工作原理、特点和应用等方面进行介绍。
二、RS485总线简介RS485总线是一种多点通信总线,可以实现多个设备在同一总线上进行通信。
它采用差分传输方式,使用两根数据线分别传输正负信号,具有抗干扰能力强、传输距离远等优点,因此广泛应用于工业自动化领域。
三、RS485集线器的工作原理RS485集线器主要通过信号的放大和重构来实现数据的传输和分配。
其工作原理如下:1. 信号放大:RS485集线器通过内部的驱动电路将接收到的信号进行放大,以确保信号能够有效地传输到下一个设备。
2. 信号重构:RS485集线器会对接收到的信号进行重新构造,保证信号的质量和稳定性,从而提高数据传输的可靠性。
3. 数据分配:RS485集线器可以将主控设备发送的数据分配给总线上的每个设备,也可以将总线上各个设备发送的数据集中传输给主控设备。
四、RS485集线器的特点1. 多设备连接:RS485集线器可以连接多个RS485设备,实现多点通信,方便进行数据的传输和管理。
2. 长距离传输:RS485集线器采用差分传输方式,具有抗干扰能力强、传输距离远的特点,适用于工业环境中长距离的数据传输。
3. 高速传输:RS485集线器支持高速数据传输,能够满足大部分工业自动化系统对数据传输速度的要求。
4. 灵活可扩展:RS485集线器可以根据实际需求进行灵活的扩展和配置,方便进行系统的升级和维护。
五、RS485集线器的应用RS485集线器广泛应用于工业自动化领域,常见的应用场景包括以下几个方面:1. 工业控制:RS485集线器可以连接多个工业控制设备,实现数据的传输和集中管理,方便进行系统的监控和控制。
2. 仪器仪表:RS485集线器可以连接多个仪器仪表,实现数据的采集和传输,方便进行数据的分析和处理。
RS-485总线光电隔离中继器的设计
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RS-485总线光电隔离中继器的设计介绍了RS-485总线光电隔离中继器的设计原理和实现方法。
与传统中继器相比, 电路融合了光电耦合隔离技术和自动切换技术,极大地提高了系统的安全性和可靠性。
标签:RS-485 光电耦合隔离中继器一、引言RS-485总线是测控领域广泛采用的一种现场总线形式,由于采用了平衡发送和差分接收的方式,可以有效地克服共模干扰,并具有较高的数据传输速率和传输距离。
RS-485总线传输的最大距离为1200米,使用中继器可以突破这个距离限制,扩展RS485网络。
本文通过对常用RS-485总线接口器件MAX3471工作原理深入分析的基础上采用光电耦合隔离和自动双向切换技术,设计了一种简单实用的RS-485总线光耦隔离中继器。
与传统RS-485中继器相比,本文设计的中继器传输信号稳定可靠,具有防雷击、电气隔离传输信号等独特优点,可广泛应用于各种大型测控系统。
二、总体设计结构上采用双信号端对称设计,分别称为信号1端和信号2端,它们都可以作为发送端和接收端使用。
由于RS-485采用半双工方式,同一时刻只允许一个作为发送端,另一个作为接收端。
光耦隔离芯片是信号端之间的传输媒介,隔离前后的信号摆脱了电气连接,对系统安全起到了防护作用。
外部电源采用+5V或+9V~+24V直流电源。
由于通信网络各点地相位差异较大,采用隔离电源分别给信号端供电,使得信号1端GND、信号2端GND和电源端GND三者之间相互隔离,这样即使在某一端短路的情况下也不会危及整个网络,对网络及其设备起到了很好的保护作用。
三、工作原理与分析1. 隔离电源与信号隔离系统采用+5V直流电源直接供电或+9~+24V的直流电源供电。
采用+9~+24V 直流电源供电时,需要将输入电压转换为+5V直流电。
LM2576是五端稳压器,五个端口分别是输入端、输出端,使能端(低电平有效),反馈端和地端。
按典型电路输入+9~+24V直流电,将从输出端将得到+5V直流电。
485中继器 485信号放大器 485隔离器消除共模干扰
![485中继器 485信号放大器 485隔离器消除共模干扰](https://img.taocdn.com/s3/m/8897c96cb84ae45c3b358c86.png)
485中继器是光隔离的RS-485/422的数据中继通信产品,可以中继延长RS-485/422总线网络的通信距离,增强RS-485/422总线网络设备的数目。
可以将485总线进行光电隔离,防止共模电压干扰。
可以支持RS-485总线与RS-422总线的自动切换。
产品特点:485总线中如果485传输线达到一定的距离,而且处于复杂的外部环境,从而容易受到外部环境的电磁感应等外部干扰。
中继器中的高效的防雷管可以有效地抑制闪电(Lightning)和ESD,并且提供每线600W的雷击浪涌保护功率。
可以吸收外部环境的电磁感应等外部干扰。
从而保护485总线的稳定性。
由于485总线传输距离的延长,或者485总线中的485设备的增多,会使得485信号不断的衰减,最后可能导致485总线不稳定甚至不能使用,485总线中继器可以对已有的485信号进行增强和放大,增加RS-422/RS-485总线网络中485设备的数目。
在现场施工当中,由于485总线的距离比较远,在其中形成了电位差,从而产生了共模干扰,导致稳定性降低。
485总线中继器的光电隔离器能够提供3000V的隔离电压,可以有效的将485总线相互隔离,防止共地干扰。
其中的DC/DC 模块,可以将两端的电源完全隔离。
从而实现完全隔离。
485中继器采用专业的I/O电路,使用数据流向自动控制技术,自动判别和控制数据传输方向,无需更改软硬件,可以很方便的实现RS-485总线与RS-422总线之间的切换。
采取零延时设计,传输速度快。
自动侦测串口信号速率,无需设置串口波特率。
485总线要求485设备要离总线主干尽可能的近,使用485总线中继器,可以将总线拓扑结构改成"T"型拓扑结构,方便现场施工。
485光隔离中继器采用全金属外壳,防静电,抗干扰能力强。
技术参数:引脚定义:连接示意图:应用领域:用于点对点、点对多点通讯、工业控制自动化、道路交通控制自动化、智能卡、考勤、门禁、售饭系统、工业集散分布系统、闭路监控、安防系统、POS系统、楼宇自控系统、自助银行系统。
RS-485通讯中继器的设计
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RS-485通讯中继器的设计1 引言RS-485是一种平衡传送的串行接口标准,比最早的采用非平衡方式传送的RS-232串行接口标准在电气指标上有了大幅度的提高。
由于RS-485总线通讯距离远,抗干扰能力强,结构简单,可靠性高,广泛应用于多机远距离通信系统中。
其最大传输距离在数据传输速率为1 00kbps时为120m,传输速率为10kbps时为1.2km,传输速率降为300bps时可超过4km。
最大传输距离的增加是牺牲数据传输速率为代价的。
如果即要保证传输速度,而传输距离又超过RS-485的可靠通讯距离时,必须加中继器延长其通讯距离。
中继器的设计方案很多,本文采用DALLAS公司具有双串行通读口的单片机DS80C520来实现。
该方法硬件电路特别简单,软件设计方便,大大提高了中继器的可靠性。
2 工作原理DS80C520完全兼容8051的指令,外接晶振频率最高可达33MHz,在相同的晶振频率下其指令平均执行速度是8051的2.5倍,而且具有电源失效自动复位和内置看门狗电路,低功耗设计,可靠性高。
管脚的排列和8051完全相同,通过管脚复用,DS80C520具有13个中断源(其中有6个外部中断)、3个定时器和两个全双工的串行端口,大大扩展了系统的资源[1]。
利用它的两个串行端口和两片SN75LBC184相连,可以很方便地设计一个高传输速率、高可靠性的RS-485中继器,其硬件电路如图1所示。
SN75LBC184是具有瞬变高压抑制功能的RS-485接口芯片,能抗雷击,防静电放电,避免因交流电故障引起的非正常高压脉冲冲击。
最高传输速率可达250kbps。
在传输速率为9600b /s,传输距离在1km以内,用SN75LBC184作为接口芯片的RS-485总线上理论上可以挂64个网络节点[2]。
实际使用时,因线缆长度、线径、网络分布、传输速率不同,实际节点数均达不到理论值,可达到70%左右。
位于总线两端的差分端口A与B之间跨接120Ω匹配电阻,以减少由于不匹配而引起的反射、吸收噪声,有效地抑制了噪声干扰。
低成本485中继器的原理与设计
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低成本485中继器的原理与设计大多数做过485总线的工程师对该总线的通讯距离都感觉不尽人意,因其在截面积达1平方毫米的RVVP铜芯线上,最多只能跑1200米。
要想更远的距离,若采用提高导线的截面积和使用RVSP 双绞屏蔽线的方法,即使将导线截面积加粗1倍也不能让通讯距离提高1倍。
因此,提高485通讯距离最经济的方法是使用485中继器,对总线信号进行放大和隔离。
本文将介绍两款低成本的采用不同方式完成的RS-485中继器。
一、采用纯硬件方式电路原理如图1所示:图1收发器U1和U2的数据发送端和接收端被接成“拥抱”(甲输入接乙输出,乙输入接甲输出)模式,其收、发状态受控于“可再触发单稳多谐振荡器”U3A和U3B;U3A的触发端(1脚)与U2的数据接收端(1脚)相连接,U3B的触发端(9脚)与U1的数据接收端相连接,工作原理如下:左边的485总线1与右边的485总线2在物理上是独立的,空闲状态下,这2根总线间没有数据传送,经R8、C3(R10、C4)时间常数后,U3A与U3B都回到稳定状态(Q端为低、/Q端为高),控制收发器U1和U2都处在接收状态。
当U1先收到数据时,U1的1脚跳变为低电平,触发U3B,使U3B的状态发生改变(Q端变高、/Q端变低),Q端(5脚)变高后,使U2进入发送状态;/Q端(12脚)变低后,使U3A稳定在初始状态下,保证U1稳定接收数据,并将接收下来的数据送往U2,由U2将数据向右边的485发送出去。
同理,当U2先接收到数据时,可由U1将数据向左边的485发送出去。
值得一提的是:R8、C3时间常数应根据不同的数据传输率进行适当调整,使其略大于1个字节数据传输的时间即可;另外,两个字节之间的通信时间间隔也要略大于1个字节数据传输的时间;本图所示参数可满足速率不大于100K下的数据传输。
总结:由于采用电阻电容组成延时电路,电阻或电容本身的误差或运行一段时间后电子器件老化产生的误差及温度的变化,都会影响延时的准确性,再者这种中继器要求两个字节之间的通信时间间隔必须大于一个字节数据的通信时间才能确保不丢失数据,因此降低了通信速率;可应用于通讯数据量不太大、收发器数量不太多(一般不超过24个)的场合。
采用ADM2483的隔离RS-485中继器设计
![采用ADM2483的隔离RS-485中继器设计](https://img.taocdn.com/s3/m/091651496fdb6f1aff00bed5b9f3f90f76c64d2e.png)
采用ADM2483的隔离RS485中继器设计一、ADM2483芯片特点1. 高性能电气隔离:ADM2483采用先进的隔离技术,实现了高达5000Vrms的隔离电压,有效防止地环路干扰,保障通信系统的稳定运行。
2. 符合RS485标准:ADM2483完全符合RS485通信协议,支持最高10Mbps的数据传输速率,满足各种应用场景的需求。
3. 低功耗设计:ADM2483具有低功耗特性,静态功耗仅为 2.5mA,有助于延长设备的使用寿命。
4. 独立电源:ADM2483具备独立的电源输入,可适应多种电源电压,方便在不同环境下使用。
5. 抗干扰能力强:ADM2483内置瞬态电压抑制器,有效抵御静电、雷击等干扰,保障通信的可靠性。
二、隔离RS485中继器设计方案1. 硬件设计(1)电源部分:为ADM2483提供独立的电源输入,确保隔离效果。
可采用线性电源或开关电源方案,根据实际需求选择合适的电源电压。
(2)RS485接口设计:采用ADM2483的差分信号输入输出,分别连接至RS485网络的A、B两线。
为提高抗干扰能力,可在接口处添加TVS 二极管进行防护。
(3)外围电路:根据实际需求,添加必要的滤波、保护电路,提高整体设计的可靠性。
2. 软件设计(1)初始化配置:在系统上电后,对ADM2483进行初始化配置,包括波特率、数据位、停止位等参数设置。
(2)数据接收与发送:编写中断服务程序,实现RS485数据的接收与发送。
在接收到数据时,先进行CRC校验,确保数据正确无误后,再进行转发。
(3)故障检测与处理:实时监测ADM2483的工作状态,一旦发现异常,立即进行故障报警,并采取相应措施保障通信的稳定性。
三、系统测试与优化1. 系统稳定性测试2. 抗干扰性能测试针对不同的干扰源,如电源波动、电磁辐射等,我们对中继器进行了抗干扰性能测试。
测试结果显示,ADM2483的内置保护措施有效抵御了各类干扰,保障了通信的可靠性。
一分钟学会RS485中继器
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一分钟学会RS485中继器对于RS485中继器,也许工控ers并不陌生,它用于放大总线上的数据信号(振幅、边沿斜率和信号带宽)并连接各个总线段。
但今天小编写的这篇关于RS485中继器的用法说明,相信是你见过的最短小精悍的解说。
看好了,别忘了收藏哦~1. 布局&功能其中①连接RS485中继器的电源(如果要测量端子“A2”和“B2”之间的电压差,则将“M5.2”针脚作为接地参考针脚)。
②总线段1或总线段2中总线电缆的张力消除和接地的屏蔽夹。
③总线段1的总线电缆端子。
④总线段1的终端电阻开关。
⑤总线段1的LED。
⑥OFF开关(使总线段相互隔离,以进行诸如调试等)。
⑦总线段2的LED。
⑧总线段2的终端电阻开关。
⑨24V电源电压LED。
⑩总线段2的总线电缆端子。
⑪用于在标准安装导轨上安装和拆除RS485中继器的卡扣。
⑫总线段1上的PG/OP的接口。
2. RS485中继器方框图其中①总线段 1②总线段 2③PG/OP 插槽④PG/OP 插槽3. RS485中继器配置选项①RS485中继器作为终端设备(在RS485中继器上将总线段1和总线段2终端电阻设置为ON)。
注:如果485总线段接单路,选择A2 B2,切记不要选择A2' B2'②RS485中继器的一个总线段作为中间设备(在RS485中继器上将总线段1终端电阻设置为ON,在RS485中继器上将总线段2终端电阻设置为OFF形成环)。
③RS485中继器在两个总线段中作为中间设备(在RS485中继器上将总线段1和总线段2终端电阻设置为OFF形成环路通过)。
说明断开整个总线段的电源之后,相连节点的终端电阻也因无法获得电源而丢失。
这将导致在该总线段中的信号状态中断或未定义,从而导致RS485中继器无法识别,随后还可能引起其它总线段出现问题。
如果可以,建议使用下列步骤:☞方法 1:在断开电源之前,使用中继器上的开关 6(设置为“OFF”)断开这两个总线段的连接。
采用ADM2483的隔离RS-485中继器设计
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采用ADM2483的隔离RS-485中继器设计在工业控制等环境中,常会有电气噪声干扰传输线路。
RS-485收发器采用平衡发送和差分接收,具有抑制共模干扰的能力,且设备简单,价格低廉,能够进行长距离通信,因而得到了广泛的运用。
但由于双绞线上的电平损耗,使得RS-485收发器的最大传输距离约为1200m,要进行更远距离的传输则需要使用中继器。
本设计电路简单,能适应不同的波特率,且能够自动收发及信号隔离保护。
其具体电路如下本设计中采用了ADI公司基于iCoupler磁耦隔离技术的RS-485收发器ADM2483,该芯片内部集成有三路数字信号隔离通道以及一个低功耗RS-485收发器。
该芯片是本方案实现隔离的关键。
ADM2483隔离电压为2.5KV,信号传输速率500Kbps,总线可挂载256个节点。
硬件电路ADM2483是隔离RS-485收发器,因此需要隔离电源模块供电,这里我们选用5V输入,5V输出的电源隔离模块为485中继器两边电路供电。
其中,ADM2483的逻辑输入端与ADM4851方向的电路使用同一5V电源VDD1,ADM2483的总线端使用隔离电源模块输出的5V电源VDD2,两边电路不可共地,以保证电路的隔离。
RS-485信号的收发由74HC123控制,74HC123,非触发状态下Q端是低电平,两个RS-485收发器都处于接收状态。
RS-485收发器的空闲状态是高电平,在任一方RS-485接收器收到数据时,起始位的从1到0的变化触发单稳振荡器的Q端变为高电平,使另一方的485中的发送器处于工作状态;同时,74HC123的复位端的低电平清除另一振荡器的Q端,保证接收数据的RS-485中发送器处于关闭状态,消除了同时向相反方向传输数据的可能性。
由于此设计只有在传输低电平数据位时,输出端RS-485收发器的输出使能才打开,并输出低电平。
当传输高电平数据位时,输出端RS-485收发器的输出使能关闭,RS-485收发器的输出状态为高阻。
485隔离型中继器原理
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485隔离型中继器原理隔离型中继器是一种常见的电子设备,用于传输信号并隔离电路。
它的作用是将输入信号从输入端口传递到输出端口,并在两个端口之间提供电气隔离,以防止信号干扰和保护电路。
隔离型中继器通常由输入端口、输出端口、继电器、隔离电路和电源组成。
当输入端口接收到信号时,继电器将信号转发到输出端口。
继电器是中继器的核心部件,它可以将信号从一个电路中转移到另一个电路中。
隔离电路则用来实现输入端口与输出端口之间的电气隔离,以避免信号干扰和保护电路。
485隔离型中继器是一种常用的隔离型中继器,它适用于RS-485总线的数据传输。
RS-485总线是一种常用的串行通信接口标准,具有高速传输、远距离传输和多点通信的特点。
然而,RS-485总线存在一个问题,就是信号在传输过程中容易受到干扰,导致数据传输错误。
为了解决这个问题,人们开发了485隔离型中继器。
485隔离型中继器通过隔离电路将RS-485总线的输入端口和输出端口隔离开来,以防止信号干扰。
它采用了电气隔离技术,将输入端口和输出端口之间的电路隔离开来,使得两个端口之间没有直接的电气连接。
这种隔离可以有效地阻止信号的传播和干扰,保证数据传输的准确性和可靠性。
在485隔离型中继器中,继电器起到了关键作用。
当输入端口接收到信号时,继电器会将信号转发到输出端口。
继电器具有高速响应和可靠性强的特点,可以保证信号的快速传输和准确转发。
此外,继电器还可以根据需要进行信号的放大和滤波,以提高信号的质量和传输距离。
除了继电器,485隔离型中继器还包括了电源和隔离电路。
电源用于为中继器提供动力,使其正常工作。
隔离电路则负责实现输入端口与输出端口之间的电气隔离。
隔离电路通常采用光耦隔离技术或变压器隔离技术,通过光电耦合器或变压器来实现输入端口和输出端口之间的电气隔离。
485隔离型中继器通过隔离电路将输入端口和输出端口隔离开来,以防止信号干扰和保护电路。
它采用了继电器、电源和隔离电路等组件,实现了信号的传输和隔离。
(完整版)RS485结构原理
![(完整版)RS485结构原理](https://img.taocdn.com/s3/m/a087f5eca45177232e60a237.png)
在QSA网络中每一支路的RS485支持256个通讯设备(6711或终 端)。网络拓扑一般采用总线型结 构,不支持环形或星形网络。在构 建网络时,应注意如下几点:
在每一个分支中采用一条双绞 线电缆作总线,将各个通讯设备手 拉手串接起来,从总线到每个通讯 设备的引出线长度应尽量短,以便 使引出线中的反射信号对总线信号 的影响最低。如图3所示为实际应用 中常见的一些错误连接方式(a,b, c)和正确的连接方式(d,e,f)。 a、b、c这三种网络连接尽管不正确, 在短距离、低速率仍可能正常工作, 但随着通信距离的延长
对讲分机及网络RS485控制方式 对讲系统网络地址定义
➢音频、视频切换原理 ➢对讲系统干扰分析及解决办法
RS485干扰引起的噪音 地电位引起的干扰噪音 外界辐射引起的干扰噪音
系统的技术要求 电源配置及供电电缆的计算方法 技术手册内容简介
RS485的概念
• RS-485 是一个电气接口规范它只规定了平 衡驱动器和接收器的电特性而没有规定接 插件传输电缆和通信协议。
RS485的工作原理
➢RS485的概念 ➢RS485的信号传输原理 ➢RS485的网络特性及分析 ➢接口保护原理及故障分析 ➢RS485网络故障判断方法
报警系统的工作原理
➢网络结构 ➢介绍6711、6801、终端的信号传输 ➢介绍终端报警防区的工作原理
对讲系统的工作原理
➢网络结构 ➢控制系统原理
理 此线路受到干扰时,在两条传输线上的信号会分别成为(D+)+Noise 和(D-)
+Noise, 如果接收端接收此信号,它必须按照一定的方式将其合成,合成的方程式如下:
(DT)=[(D+ Noise)] - [(D-)+ Noise]=(D+) - (D-)
rs-485集线器设计原理
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rs-485集线器设计原理RS-485集线器设计原理一、引言RS-485是一种常用于工业自动化领域的串行通信标准,它具有高速、远距离传输和抗干扰等优点。
在实际应用中,为了实现多个RS-485设备之间的互联,我们需要使用RS-485集线器。
本文将介绍RS-485集线器的设计原理及其工作机制。
二、RS-485集线器的作用RS-485集线器是一种用于扩展RS-485总线长度和连接多个RS-485设备的设备。
它能够将一条RS-485总线扩展到更长的距离,并且可以连接多个设备,实现数据的互联互通。
RS-485集线器的作用类似于网络交换机,它可以实现数据的分发和转发,使得多个RS-485设备可以同时进行通信。
三、RS-485集线器的设计原理1. 信号放大与恢复RS-485集线器的核心功能是对RS-485信号进行放大和恢复。
由于RS-485信号的传输距离较远,信号会衰减和失真,因此需要集线器内部的电路对信号进行放大和恢复。
集线器采用差分信号放大器来放大RS-485信号,以保证信号的稳定传输。
2. 数据帧重复RS-485集线器在接收到一个数据帧后,会将这个数据帧重复发送给其他设备。
这样,其他设备就可以接收到相同的数据,实现数据的共享。
集线器内部的电路会对接收到的数据进行缓存,并将数据帧的内容复制到其他端口上进行发送。
3. 冲突检测与处理由于RS-485总线是多设备共享的,可能会出现多个设备同时发送数据的情况,这就会造成冲突。
RS-485集线器通过冲突检测电路来检测冲突的发生,并采取相应的处理措施。
当检测到冲突时,集线器会发送一个冲突信号,通知所有设备停止发送数据,并等待一段时间后再重新发送。
4. 数据过滤与转发RS-485集线器还可以根据设定的规则对数据进行过滤和转发。
例如,可以设置只转发特定地址的数据,或者只转发特定类型的数据。
这样可以有效地减少无效数据的传输,提高总线的传输效率。
四、RS-485集线器的工作机制RS-485集线器的工作机制可以分为以下几个步骤:1. 接收数据:集线器通过RS-485总线接收到数据帧。
实用四线制全双工RS-485中继器
![实用四线制全双工RS-485中继器](https://img.taocdn.com/s3/m/5dbce827f46527d3240ce0a6.png)
实用四线制全双工RS-485中继器1.引言理论上RS-485的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10Mb/s.但其平衡双绞线的传输距离与传输速率成反比,只有在100kb/s速率以下,才可能达到最大传输距离。
要获得最高速率传输只能在很短的传输距离下连接。
一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s.想要保证较高传输速率,又有较远的传输距离,采用中继器是一个便捷的方法。
中继器可以将较长的传输线分隔成两段,从而减低传输线的欧姆阻抗、线间电容、集肤效应等引起的信号畸变,从而保证在较高传输速率下,增加传输距离。
RS-485有两线制和四线制两种接线方式,采用二线方式,二线制可实现真正的多点双向通信。
而采用四线连接时,只能实现点对多的全双工通信,即只能有一个主(Master)设备,其余为从设备。
无论四线还是二线连接方式,总线上均可挂接多达128个设备。
以下介绍一种笔者在长期实践的基础上,设计的实用四线制全双工RS-485 中继器。
2.四线制中继器原理中继器原理图如图1所示。
其中,U1和U2是中继器的收发芯片对,负责对RS-485串行数据进行中继转发,采用Maxim公司的3.3V低功耗全双工RS- 485收发器芯片MAX3491,单片待机时电流为1mA,U3、U4均采用HC型逻辑电路,待机电流更小,大大降低了整机功耗。
由于MAX3491芯片已内置网络失效保护电路,所以只需要在传输线上简单匹配120欧姆的终端电阻即可。
U3与U4按图1连接,组成两个一模一样的数据脉冲监测电路,分别监测TXD和RXD总线上是否有数据脉冲,当检测到有数据脉冲时,就会使能对应的驱动器,让数据脉冲以RS-485电平转发出去。
发送总线TXD和接收总线RXD上都没数据时,图1的Ro及To处均为高电平,Re和Te处则为低电平,对应的驱动器都关闭,为低功耗待机状态。
当J1的3、4脚,即接收总线RXD上有数据时,经U2的接收器解调后由2脚输出,送到U1的驱动器的输入端5脚。
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低成本485中继器的原理与设计
大多数做过485总线的工程师对该总线的通讯距离都感觉不尽人意,因其在截面积达1平方毫米的RVVP铜芯线上,最多只能跑1200米。
要想更远的距离,若采用提高导线的截面积和使用RVSP 双绞屏蔽线的方法,即使将导线截面积加粗1倍也不能让通讯距离提高1倍。
因此,提高485通讯距离最经济的方法是使用485中继器,对总线信号进行放大和隔离。
本文将介绍两款低成本的采用不同方式完成的RS-485中继器。
一、采用纯硬件方式
电路原理如图1所示:
图1
收发器U1和U2的数据发送端和接收端被接成“拥抱”(甲输入接乙输出,乙输入接甲输出)模式,其收、发状态受控于“可再触发单稳多谐振荡器”U3A和U3B;U3A的触发端(1脚)与U2的数据接收端(1脚)相连接,U3B的触发端(9脚)与U1的数据接收端相连接,工作原理如下:左边的485总线1与右边的485总线2在物理上是独立的,空闲状态下,这2根总线间没有数据传送,经R8、C3(R10、C4)时间常数后,U3A与U3B都回到稳定状态(Q端为低、/Q端为高),控制收发器U1和U2都处在接收状态。
当U1先收到数据时,U1的1脚跳变为低电平,触发U3B,使U3B的状态发生改变(Q端变高、/Q端变低),Q端(5脚)变高后,使U2进入发送状态;/Q端(12脚)变低后,使U3A稳定在初始状态下,保证U1稳定接收数据,并将接收下来的数据送往U2,由U2将数据向右边的485发送出去。
同理,当U2先接收到数据时,可由U1将数据向左边的485发送出去。
值得一提的是:R8、C3时间常数应根据不同的数据传输率进行适当调整,使其略大于1个字节数据传输的时间即可;另外,两个字节之间的通信时间间隔也要略大于1个字节数据传输的时间;本图所示参数可满足速率不大于100K下的数据传输。
总结:由于采用电阻电容组成延时电路,电阻或电容本身的误差或运行一段时间后电子器件老化产生的误差及温度的变化,都会影响延时的准确性,再者这种中继器要求两个字节之间的通信时间间隔必须大于一个字节数据的通信时间才能确保不丢失数据,因此降低了通信速率;可应用于通讯数据量不太大、收发器数量不太多(一般不超过24个)的场合。
二、采用MCU控制方式
MCU控制方式利用单片机外部中断来检测串行通信的起始位,用定时器定时控制数据的收发周
期,从而将数据按字节进行收发,实现中继功能;其工作原理与纯硬件方式的基本一致,只是用单片机来定时更准确,且不要求两个字节之间的通信时间间隔一定要大于一个字节数据的通讯时间,可保证总线的高速畅通。
电路原理如图2所示:
图2
与纯硬件方式一样,收发器U2和U3的数据发送端和接收端也被接成“拥抱”模式,其收、发状态受控于MCU的I/O口P34与P35,P30、P32、P33用于检测数据的传输方向和数据的发送起始位以及延时定时时间的长度。
总结:由于采用单片机内部的定时器定时,从而完全克服了RC定时误差大的缺点,特别是在程序处理定时技巧方面下大量功夫,保证了两个字节通信之间无需时间间隔,解决了纯硬件方式下通信延速度慢的缺点,具有结构简单、无传输延时、通信速度快等特点。
附MCU方式下AT89C2051的烧写文件,喜欢的朋友可以免费下载。