RS485通讯方式-详解

        RS485是美国电子工业协会（EIA）在1983年批准的一个新的平衡传输标准，也称作差分。

        RS485总线通常采用两线间的电压差为+2V到+6V表示逻辑1，以两线间的电压差为-2V到-6V表示逻辑0。

        这种总线以其差分传输方式而闻名，发送端在两条信号线上传输辐值相等，相位相反的电信号，接收端在对接收的两条信号线做减法运算，这样就能获得信号翻倍的信号。

        RS485总线通常采用终端匹配的总线型结构，即一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络。

        如果需要使用星型结构就必须适用485中继器或485集线器。RS-485总线一般支持32个节点，如果特质的485芯片可以达到128或256个节点，最大支持400个节点。

 

RS485传输标准主要有以下特点：

1. 接口电平低，不易损坏芯片：RS485的电气特性表现为逻辑“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-2V到-6V表示。这种接口信号电平比RS232降低了，因此不易损坏接口电路的芯片，同时也与TTL电平兼容，方便与TTL电路连接。
2. 传输速率高：在短距离（10米）时，RS485的数据最高传输速率可达35Mbps，而在长距离（1200米）时，其传输速度可达100Kbps。
3. 抗干扰能力强：RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，这种结构可以增强抗共模干扰能力，即抗噪声干扰性好。
4. 传输距离远：RS485总线在传输距离上可以达到1200米以上（速率为100Kbps时），如果使用特制的485芯片，传输距离甚至可以达到128个或者256个节点。
5. 支持节点多：RS485总线一般最大支持32个节点，但是如果我们使用特质的485芯片，节点数可以达到128个或者256个，甚至最大的可以支持到400个节点。

以下是一个简单的RS485通信的示例，使用MAX485芯片和Arduino开发板。

所需材料：

• MAX485芯片
• Arduino开发板
• RS485串口通信线
• 100欧姆电阻
• 杜邦线

连接方式：

1. 将MAX485的TXD、RXD、DE、RE分别接到Arduino的数字口D0、D1、D2和GND。
2. 将MAX485的DE端通过一个100欧姆的电阻连接到A和B端。

Arduino程序：

#include  
SoftwareSerial mySerial(10, 11); // RX, TX 


void setup() 
{ 
    Serial.begin(9600);     //波特率
    pinMode(2, OUTPUT);     //引脚2输出
    digitalWrite(2, LOW);   // 设置初始状态为接收模式 ，低电平
    pinMode(8, OUTPUT);     
    digitalWrite(8, HIGH);  // DE 端设置为高电平，启用接收器 
} 


void loop() // run over and over   重复执行
{ 
    if (mySerial.available()) 
    { 
        Serial.write(mySerial.read()); // 从MAX485读取数据，并将其写入主串口 
    } 
    if (Serial.available())
    { 
        mySerial.write(Serial.read()); // 从主串口读取数据，并将其写入MAX485 
    } 
}

         上述示例是一个基本的RS485通信示例，通过MAX485芯片和Arduino开发板实现了简单的数据收发。在实际应用中，需要根据具体的需求和应用场景进行相应的调整和优化。

RS485通信协议在多个领域有广泛的应用，如工业自动化、物联网、智能家居等。

        在工业自动化领域，RS485通信协议常被用于连接PLC、传感器、执行器等设备，实现设备之间的数据交换和控制。通过RS485通信协议，可以实现工业自动化系统的高效、可靠、稳定地运行，从而提高生产效率和产品质量。

        在物联网领域，RS485通信协议被用于连接传感器、智能设备等，实现设备之间的数据交换和控制。通过RS485通信协议，可以实现物联网系统的高效、可靠、稳定地运行，从而提高生活质量和工作效率。

        在智能家居领域，RS485通信协议被用于连接智能设备、家庭安防系统等，实现设备之间的数据交换和控制。通过RS485通信协议，可以实现智能家居系统的高效、可靠、稳定地运行，从而提高居住舒适度和安全性。

        总的来说，RS485通信协议在多个应用场景中都发挥了重要作用，为各类系统的稳定运行提供了可靠的通信保障。

以下是几个RS485应用协议的实例：

1. Modbus协议：Modbus是一种串行通信协议，被广泛应用于工业自动化领域。它采用RS485或RS232串行接口，支持主从通信方式，可以实现多个设备之间的数据交换和控制。
2. Profibus协议：Profibus是一种国际标准的现场总线协议，被广泛应用于工业自动化领域。它采用RS485或光纤接口，支持主从通信方式，可以实现多个设备之间的数据交换和控制。
3. EtherNet/IP协议：EtherNet/IP是一种工业以太网协议，被广泛应用于工业自动化领域。它采用以太网接口，支持主从通信方式，可以实现多个设备之间的数据交换和控制。
4. Zigbee协议：Zigbee是一种低速率的无线通信协议，被广泛应用于物联网领域。它采用无线电信号进行通信，支持星型、树型、网状等多种网络拓扑结构，可以实现多个设备之间的数据交换和控制。
5.  bacnet协议：bacnet是一种应用于楼宇自动化的通信协议，被广泛应用于智能家居领域。它采用以太网或串行接口进行通信，支持主从通信方式，可以实现多个设备之间的数据交换和控制。

RS485的数据格式一般可以分为以下几个部分：

1. 起始位：数据传输的开始标志，通常为一位，0表示开始传输数据。
2. 数据位：传输的主要数据内容，可以包含5至8位，根据实际需要可变长度。
3. 奇偶校验位：用于数据传输的错误检测，通常为1位，用于判断数据位中1的个数是否为偶数。
4. 停止位：数据传输结束标志，通常为1位或2位，0表示传输结束。
5. 空闲位：在数据传输前或结束后，用来等待总线稳定的特殊位。

具体来说，RS485的数据格式如下：

1. 起始位：由主机发出，主机检测到总线处于空闲状态后，发送起始位。
2. 数据位：从机发送数据给主机，主机接收到数据后根据协议进行解析。
3. 奇偶校验位：从机发送完数据后，会计算数据中1的个数，并根据协议确定校验位是0还是1。
4. 停止位：主机接收到数据后，会发送停止位表示接收完成。
5. 空闲位：在数据传输结束后，主机和从机都会发送空闲位，直到总线状态稳定。

        需要注意的是，RS485协议中数据位的长度和校验位的长度都是可变的，具体长度取决于协议的设定。同时，RS485协议还可以采用多种校验方式，例如偶校验、奇校验等。

 

RS485的数据位长度是可以根据协议和设备的需要进行设置的，通常在5位到8位之间可变。

        一些常见的设置包括：8位数据位、无校验位、1位停止位；8位数据位、奇校验、1位停止位；8位数据位、偶校验、1位停止位；5位数据位、无校验位、1位停止位等。

        如果需要进行更长的数据传输，可以在协议中规定更长的数据位数，例如在某些工业控制系统中，可能会有12位、16位等更长的数据位。

        需要注意的是，如果数据位的长度发生变化，那么校验位和停止位的长度也会相应地变化，需要根据协议规定进行设定。

 图片材料来源：RS-485接口是什么？ (choseal.net.cn)