RS485串口通信详解:原理、接线与应用

1. RS485简介

RS485(Recommended Standard 485)是一种差分串行通信标准,由EIA(电子工业协会)于1983年制定,广泛应用于工业自动化、智能楼宇等领域的多点通信系统。

主要特点

  • 差分信号传输:使用双绞线(A/B线),抗干扰能力极强

  • 半双工通信:同一时间只能发送或接收(可扩展为全双工)

  • 长距离传输:理论可达1200米(速率≤100kbps时)

  • 高速率:最高10Mbps(短距离)

  • 多点组网:单总线支持32-256个设备(取决于驱动芯片)

对比RS232

  • RS232是单端信号,RS485是差分信号

  • RS232仅支持点对点,RS485支持多点网络

  • RS232传输距离短(≤15m),RS485可达1200m

  • RS232抗干扰能力弱,RS485抗干扰能力强


2. RS485接口与接线

接线端子定义

端子 名称 说明
A Data+ 差分信号正端
B Data- 差分信号负端
GND 信号地 共模噪声抑制

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3. 通信参数配置

  • 波特率:9600、19200、115200等

  • 数据位:5、6、7、8(常用8位)

  • 停止位:1、1.5、2(常用1位)

  • 校验位:None(无)、Odd(奇)、Even(偶)

典型配置9600,8,N,1(9600bps,8数据位,无校验,1停止位)


4. RS485 vs RS422 vs RS232

特性 RS485 RS422 RS232
通信方式 差分半双工 差分全双工 单端全双工
传输距离 ≤1200m ≤1200m ≤15m
最大速率 10Mbps 10Mbps 115.2Kbps
节点数量 32-256 1发10收 点对点
典型应用 Modbus、PLC 长距离点对点 PC串口

5. 常见问题与调试

现象 可能原因 解决方法
通信不稳定 终端电阻缺失 总线两端加120Ω电阻
数据错误 波特率不匹配 统一设备波特率
完全无通信 A/B线接反 交换A/B线测试
节点数受限 驱动能力不足 增加中继器

推荐工具

  • USB转RS485转换器

  • XCOM调试助手

  • 示波器(观察差分信号质量)

  • 万用表(测量A-B间电压差)

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6. 典型应用

  • 工业自动化:PLC控制系统

  • 智能楼宇:门禁、空调控制

  • 能源管理:智能电表集抄

  • 安防系统:监控设备联网


7. 总结

RS485凭借其抗干扰、远距离、组网灵活的优势,已成为工业通信的主流标准。掌握正确的接线方法和调试技巧,可以解决大多数现场通信问题。

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