RS485通信----基本原理+电路图

avatar
作者
猴君
阅读量:1

一、RS485 通信----简介

RS485 是美国电子工业协会(Electronic Industries Association,EIA)于1983年发布的串行通信接口标准,经通讯工业协会(TIA)修订后命名为 TIA/EIA-485-A
RS485 是一种工业控制环境中常用的通讯协议,其中RSRecommended Standard 的缩写。
RS485 是 半双工异步 串行通信。

特点

  1. 支持多节点:一般最大支持 32 个节点。
  2. 传输距离远:最远通讯距离可达1200米。
  3. 抗干扰能力强:差分信号传输。
  4. 连接简单:只需要两根信号线(A+和B-)就可以进行正常的通信。

差分信号传输

RS485 通信采用差分信号传输,通常情况下只需要两根信号线就可以进行正常的通信。
在差分信号中,逻辑0逻辑1是用两根信号线(A+和B-)的电压差来表示。

  • 逻辑 1:两根信号线(A+和B-)的电压差在 +2V~+6V 之间。
  • 逻辑 0:两根信号线(A+和B-)的电压差在 -2V~-6V 之间。

连接方式

在 RS485 通信网络中,通常会使用 485 收发器来转换 TTL 电平RS485 电平
节点中的串口控制器使用 RX 与 TX 信号线连接到 485 收发器上,而收发器通过差分线连接到网络总线。
串口控制器与收发器之间一般使用 TTL 信号传输,收发器与总线则使用差分信号来传输。
发送数据时,串口控制器的 TX 信号经过收发器转换成差分信号传输到总线上。
接收数据时,收发器把总线上的差分信号转化成 TTL 信号通过 RX 引脚传输到串口控制器中。
通常在这些节点中只能有一个主机,剩下的全为从机。
在总线的起止端分别加了一个 120 欧的匹配电阻。

具体连接图如下所示:

在这里插入图片描述

二、RS485 通信----电路图(SP3485)

SP3485 芯片是一款非常经典的+3.3V低功耗半双工RS485收发器,数据传输速率高达10Mbps
单片机串口通信一般是TTL电平,如果需要RS485 通信,就需要RS485芯片在中间转换一下。
因为RS485通信是半双工通信,就是发送数据的时候不能同时接收数据,所以我们选择SP3485做RS485收发器。

SP3485 芯片引脚

SP3485 芯片的引脚图如下所示:

在这里插入图片描述
引脚说明如下:

引脚名称功能
1RO接收器输出----接RX
2RE接收器输出使能(低电平-接收使能)
3DE驱动器输出使能(高电平-发送使能)
4DI驱动器输入----接TX
5GND接地
6A驱动器输出/接收器输入(同相)
7B驱动器输出/接收器输入(反相)
8VCC芯片供电+3.3V

RS485 电路图----普通收发

RS485 电路图如下图所示:
在这里插入图片描述

RS485 普通收发电路图原理:

  • RS485_EN 为高电平,逻辑为1,发送使能,接收禁止。
  • RS485_EN 为低电平,逻辑为0,发送禁止,接收使能

在编写驱动程序时:

  • 发送数据前,给RS485_EN 置高电平。
  • 发送数据后,给RS485_EN 置低电平。

RS485 电路图----自动收发

RS485 电路图如下图所示:

在这里插入图片描述

RS485 自动收发电路比RS485 普通收发电路增加了一个三极管开关电路,是由电阻R8电阻R9NPN三极管Q1 组成。
R9是限流电阻:最好选择4.7K,也可以选择10K。
R8是上拉电阻:可以选择4.7K或者10K。
NPN三极管Q1:高电平导通,低电平截止。

接收数据

接收数据引脚是 RS485_RX,在接收数据过程中,RS485_TX引脚一直保持高电平,NPN三极管Q1导通,RE和DE的引脚是低电平,发送禁止,接收使能,进入接收状态。

发送数据

发送数据引脚是 RS485_TX,应该 RS485_TX 发送1,AB发送1;RS485_TX 发送0,AB发送0。

  • 当 RS485_TX 发送1时:NPN三极管导通,RE和DE的引脚是低电平,发送禁止,接收使能,进入接收状态,SP3485芯片的AB引脚进入高阻状态,因为R4把A拉高,R5把B拉低,所以,AB传输的是1。所以,当RS485_TX发送1时,AB引脚发送1。
  • 当 RS485_TX 发送0时:NPN三极管不导通,RE和DE的引脚是高电平,进入发送状态,SP3485芯片会把DI上的电平反应到AB引脚上输出,因为DI已经接地,所以AB引脚会传输0。所以,当RS485_TX发送0时,AB引脚发送0。

广告一刻

为您即时展示最新活动产品广告消息,让您随时掌握产品活动新动态!