0001---RS485_低速电路

Jacob_huang · 发表于 2021-10-12 14:51

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本帖最后由 Jacob_huang 于 2021-10-12 14:56 编辑

一、描述

RS485总线是一种常见的串行总线标准，采用平衡发送与差分接收的方式，因此具有抑制共模干扰的能力。其传输距离为几十米到上千米。RS485采用差分信号负逻辑。＋2V～＋6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。

RS485总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32-256个结点。一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。它不能够做总线的自动仲裁，所以通讯协议采用按照设备地址查询的方式，因此通讯的效率很低，不适合高速传输系统。一般速率不超过19200bps。常用波特率为9600bps、1200bps。

RS485电路总体上可以分为隔离型与非隔离型。隔离型比非隔离型在抗干扰、系统稳定性等方面都有更出色的表现，但有一些场合也可以用非隔离型。考虑到公司产品应用，本电路为隔离型。

二、输入输出

输入：

1、电压范围：3.3-5.5V

2、工作环境温度：-40℃~85℃

3、HM3085：485芯片

4、LTV-816S-TA1-D3-TX/EL816S1：低速光耦

5、P6SMB6.8CA/P6KE6.8CA：双向TVS管

6、MZ11-10A300-600RM：热敏电阻

输出：

1、传输速率：典型值2400bps，最大9600bps

2、隔离耐压：4kV/1min或更高

3、输出保护能力：380V/4小时，ESD接触放电10kV或更高

4、通信成功率：99.9%

5、功耗：<50mA

三、应用条件

一般用于对传输波特率要求较低的终端设备，如集中器/采集器/专变终端的抄表接口。

3只TVS管+2只热敏电阻的保护机制，用于带有多路485电路之间的保护。

1只TVS管+2只热敏电阻的保护机制，用于只具备单路485电路的保护。

四、原理说明简介

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图1 485低速电路原理图

本电路将UART信号转为485信号，相比于串口接口，需要额外的一个控制信号485_Ctrl。电路通过普通光耦作为隔离器件；光耦的配套电阻根据光耦的参数以及电压进行选取。对于485的A/B线分别进行上下拉处理，使得信号不会处于一个不确定的状态。P6SMB6.8CA作用是把A、B引脚对地的电压以及A和B引脚之间的电压钳位在6.5V以内，保护485芯片。热敏电阻则是对外部接线错误，如接线到220VAC上起到保护作用。

其通信原理如下：

1、当UART要发送数据的时候，控制485_Ctrl为高电平，此时485芯片进入发送模式，数据通过TX485发送出去。

2、当UART要接收数据的时候，控制485_Ctrl为低电平，此时485芯片进入接收模式，数据通过RX485接收回来。

附：

如果采用TX485反向控制DE/RE脚，可通过三极管或光耦实现反向，其通信工作原理如下：

1、不发送数据时，TX485为高电平，/RE为低电平，485此时为接收模式。