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RS-485简介

RS-485（简称485）是一种差分信号传输标准，使用的协议就是串口协议。它具有以下通信能力：

• 传输速率：最高传输速率为10Mbps在短距离 (<100米) 时，速率可达10Mbps；在长距离（1200米）时，速率通常降至约100kbps。
• 传输距离：最大传输距离标准值为1200米，在9600bps时可达1200米，实际应用中甚至可达3000米。
• 通信方式：半双工，支持多点通信，总线上允许连接多达128个收发器，适合构建设备网络。
• 抗干扰能力：采用差分信号传输，抗干扰能力强，适合工业环境。
• 适用场景：适用于长距离、多设备的工业网络，如PLC控制系统、楼宇自动化等。

差分电压范围

• 发送端：
  • 逻辑“1”：A线相对于B线的电压差为 +2V 至 +6V。
  • 逻辑“0”：A线相对于B线的电压差为 -2V 至 -6V。
• 接收端：
  • 逻辑“1”：差分电压大于 +200mV。
  • 逻辑“0”：差分电压小于 -200mV。

空闲状态

在485电路设计中，通常会在A上加上拉电阻，B上加下拉电阻，以保证总线空闲时AB间的压差不会让接收器误收数据。在空闲状态下，AB间的压差应该尽量小于200mV。
由于电路上终端电阻和接入的负载输出电阻的影响，空闲状态的AB压差会不同，这里就大概展示一下计算方法：

通信故障的可能原因和排查方法

1. 接线错误或短路

• 常见问题：A/B线接反、A/B对地或电源短路、线间短路。
• 排查方法：用万用表测量A/B线对地电压，检查线间是否短路或接触不良。

2. 终端电阻配置错误

• 问题：未接或错误接多组终端电阻可能导致负载过重或信号反射。
• 检查：确保总线仅有两端接120Ω电阻，中间节点不接。

3. 驱动器能力不足或故障

• 供电问题：电源电压不足或驱动器芯片损坏。
• 负载过重：总线挂接过多接收器或驱动器输出电流不足。
• 解决方案：检查供电电压是否稳定，减少总线节点数量或选用驱动能力更强的芯片。

4. 通信未激活或模式配置错误

• 问题：驱动器未使能或总线处于空闲状态。
• 验证方法：确保发送数据时驱动器已使能，观察AB压差变化。

5. 信号反射或干扰

• 长线未匹配：信号反射导致压差降低。
• 电磁干扰：强干扰源耦合到总线，影响信号传输。
• 应对措施：增加终端电阻、缩短总线长度或使用屏蔽双绞线并接地。

6. 芯片或电路设计缺陷

• 芯片选型不当：选用低功耗或半双工芯片可能导致驱动能力不足。
• 偏置电阻缺失：某些设计需要在A/B线上拉/下拉电阻，确保空闲状态压差。
• 检查数据手册：确认芯片的驱动电流、负载能力、偏置电阻要求是否符合当前设计。

以上列出的故障原因和排查方法可以帮助您解决RS-485通信中可能遇到的问题。

一个数字隔离的SP385电路

RX、TX通过数字隔离器传输信号到下一级，这里是一个自动切换收发模式的电路（速度较慢115200波特率就有可能通信错误），因为单片机的UART的TX空闲时是高电平 所以Q29三极管默认是打开的，RE为低电平，485默认在接受状态，通过RO返回AB上接收的信号，这就是接收的原理，当发送时分两种情况，发0时，三极管不导通，DE被上拉为高电平，485进入发送模式，AB间电平由DI决定，DI接地所以发送的是0，发1时，三极管导通，RE被拉低，485进入接受模式，此时AB是高阻态，电压由外部上下拉觉得，由于A上拉B下拉，所以A>B 发送的是1，由此实现发1和发0的逻辑，后面的两个保护器件，AB之间的是抑制共模噪声和瞬态电压的，D15主要是防静电击穿。