1. 什麼是RS485?
RS485通訊採用差分訊號負邏輯控制方式,即2 6V表示“0”,-6 -2V表示“1”。 RS485通訊有兩種接線方式:兩線制和四線制。 四線制只能實現點對點通訊,現在很少使用。 目前採用的兩線制佈線方式較多採用匯流排拓撲結構,屬於半雙工傳輸方式,即發射和接收是非同步的。
匯流排埠防護
在惡劣的環境下,RS485通訊埠通常會做額外的保護,如靜電保護、雷擊浪湧保護,甚至需要做好防止80V市電接入方案,以免損壞智慧型電表和工控主機。 下圖顯示了三種常見的RS485匯流排埠保護方案。
第一種是將TVS器件併聯AB口之間的保護地,將TVS器件併聯在AB口之間,將熱敏電阻分別與AB口串聯,將氣體放電管連線到保護地,形成一級保護方案
第二種是AB併聯TVS對地、串聯熱敏電阻、AB間併聯壓敏電阻的最佳保護方案
第三種是將上拉電阻分別接在電源和地上,在AB之間接TVS,將熱敏電阻接在A或B的某個埠上。
2. RS485組網
1. 匯流排組網
典型的網路應用電路如圖所示。 這些器件也可以用作長度超過 4,000 英呎的電纜的線性器件,為了減少反射,它們應以其特性阻抗端接在傳輸線的兩端,並且幹線外的分支長度應盡可能短。
在通訊過程中會反射兩種型別的訊號:阻抗不連續性和阻抗不匹配。 阻抗不連續訊號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有訊號的地方會引起反射,消除這種反射的方法是用與電纜特性阻抗大小相同的端子電阻穿過電纜的末端,使電纜的阻抗連續。 由於訊號在電纜上的傳輸是雙向的,因此可以在通訊電纜的另一端交叉相同尺寸的終端電阻,一般的終端匹配採用終端電阻方法。 RS485網路中的終端電阻為120,相當於電纜特性阻抗的電阻,因為大多數雙絞線電纜的特性阻抗約為100 120。 這種匹配方法簡單有效,但有乙個缺點,即匹配電阻消耗大量功率,不適合功耗約束嚴格的系統。
RS485通訊一般場合可採用普通雙絞線電纜連線。 在要求高的環境中,使用帶遮蔽的同軸電纜。 當使用RS485介面時,對於特定的傳輸線,RS485介面用於。
負載,允許傳輸其資料訊號的最大電纜長度與訊號傳輸的波頻率成反比。 該長度資料主要受訊號失真和雜訊的影響。 在傳輸過程中,可以通過增加繼電器的方式對訊號進行放大,一般最多可以增加9個繼電器,也就是說RS485的最大傳輸距離可以達到9個6km。當需要遠距離傳輸時,可採用光纖作為傳播介質,在發射和接收的兩端可增加光電轉換器。 多模光纖的傳輸距離可達5 10km,如果採用單模光纖傳輸,傳輸距離可達50km。
2. 手拉手交流
又稱菊花鏈拓撲,是RS485匯流排佈線的標準和規範,是TIA等組織推薦的RS485匯流排拓撲。 接線方式是主控裝置與多個從控裝置形成手拉手連線,如圖所示,不留支路即為手拉手方式。 這種佈線方式具有訊號反射小、通訊成功率高等優點。 目前,許多應用程式基本上都使用這種組網方式。