硬件知识积累 RS485 接口

1. RS485 的介绍

        EIA-485(过去叫做RS-485或者RS485)是隶属于OSI模型物理层的电气特性规定为2线、半双工、平衡传输线多点通信的标准。是由电信行业协会(TIA)及电子工业联盟(EIA)联合发布的标准。实现此标准的数字通信网可以在有电子噪声的环境下进行长距离有效率的通信。在线性多点总线的配置下,可以在一个网络上有多个接收器。因此适用在工业环境中。

参考资料: EIA-485_百度百科 (baidu.com)



2. RS485 引脚信号定义

1. RS485 一般是两根线 A 和 B。 

我认为的电压计算  B的电压减 A的电压。 (A,B 线自己不要连错了就行了, 一般收发器有标识)

2. RS485 逻辑信号为  1 时,  A电压比B要低  (A-  , B+ )

3. RS485 逻辑信号为  0 时,   B电压比A要低   (B- ,A+ )

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

提示它是 双绞线

序号 名称 作用 备注
1 数据传输线 必须连接
2 数据传输线 必须连接
3 GND 地线 一般不连
4 VCC 电源 一般不连


3. RS485 的用途

        许多计算机及自动化系统中都会用到EIA-485通信。计算机的SCSI-2和SCSI-3通常使用这种标准的设备来作为物理层,以进行计算机和硬盘驱动器之间的数据传输。EIA-485经常和常用设备UART一起使用来实现在飞机上的低速率数据传输,举个例子,一些乘客控制单元采用这种设备,从而只需要很少的线缆就可以实现几个椅子共享线缆,从而减轻整个设备的重量。

        许多工业控制系统中使用的自动化通信协议以EIA-485为其物理层,其中也包括了常见的Modbus及Profibus。配合许多使用相同通信协议的设备,EIA-485可以让个人计算机和工业控制系统可以在局域网上进行通信。EIA-485也用在可编程逻辑控制器以及工厂的数据通信。EIA-485的差动特性可以抵抗马达设备和焊接设备的电磁干扰。

        EIA-485使用在大型音频系统中,可以在音乐厅和剧院见到这种设备,可以使用普通的计算机来运行一些特殊的软件实现远距离音频设备的控制。EIA-485通过XLR标准的线缆连接的设备大量的用于麦克风上,从而实现舞台和控制台之间的连接而不需要预设线路。在剧场及演出场所也会用EIA-485网络上的DMX512通信协议来控制灯光及其他系统。

        在楼宇自动化中会使用EIA-485作简单的网络应用,其支持长线的特性可以连接远距的设备。EIA-485可以控制视频监控系统,连接安全控制系统及设备(例如大门的门禁刷卡机)。

EIA-485也用在铁道模型,车站和铁道内部的通信是用Digital Command Control通信协议。车站和外部的界面一般会是EIA-485,可能是由手持的控制器发送,或是由网络/个人计算机控制。使用的连接器会是8P8C / RJ45。



4.  RS485 硬件设计时需要注意的地方

        理想情况下EIA-485需要2个终接电阻,其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗(一般而言,双绞线会是120ohms)(120欧姆)。没有特性阻抗的话,当所有的设备都静止或者没有能量的时候就会产生噪声,而且线移需要双端的电压差。没有终接电阻的话,会使得较快速的发送端产生多个数据信号的边缘,这其中的一些是不正确的。之所以不能使用星型或者环型的拓扑结构是由于这些结构有不必要的反映,过低或者过高的终接电阻可以产生电磁干扰(EMI)。有时在一组网络在线。会加上上拉及接地电阻(偏置电阻),若通信在线没有任何设备时,上面的数据可以有失效安全的机制。这样可以让网络在线有固定的偏置电压,节点较不容易在没有任何节点发送数据时,将在线的噪声解读成实际的数据。若没有偏置电阻,通信线处于浮接的状态,在所有节点都未发送数据或未供电时,最容易受到噪声的影响。

硬件知识积累 RS485 接口_第1张图片

参考文章:RS485通信----基本原理+电路图-CSDN博客



5. 国产的 RS485 收发器

硬件知识积累 RS485 接口_第2张图片

硬件知识积累 RS485 接口_第3张图片

链接:SIT485EESA_SIT485EESA采购信息-立创电子元器件商城 (szlcsc.com)

芯片手册链接:C382668_7D380FE24B77C859BEF116FC592722CE.pdf (szlcsc.com)



6. RS485原理图设计的文章推荐

 1. 51单片机RS485 通信的链接:RS485通信原理图及程序实例详解-电子发烧友网 (elecfans.com)

2. RS485 协议链接:RS-485协议_百度百科 (baidu.com)

3. 不同串口电平比较链接:数字通信电平规格(TTL/LVTTL/RS232/RS422/RS485/USB电平/CMOS电平/LVCOMS电平) - 知乎 (zhihu.com)

4. RS485 接收发送方式链接:RS485通讯有什么特点,如何实现收发控制? (baidu.com)

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