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RS-485通信接口及其应用

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:在RS-449标准下,推出的子集有RS-423A/RS-422A,以及RS-422A的变型RS-485。RS-422为全双工,采用两对差分平衡信号线;而RS-485为半双工,只需一对平衡差分信号线。RS-485是一点对多点的通信接口,一般采用双绞线的结构。普通的PC机一般不带RS-485接口,因此要使用RS-232C/RS-485转换器。对于单片机可以通过芯片MAX487E来完成TTL/RS-485的电平转换。图5-26PC机与多个单片机系统构成的RS-485通信网络

RS-485通信接口及其应用

由于RS-232C存在一些问题,所以EIA在1977年作了部分改进,制定了新标准RS-449:除了保留与RS-232C兼容外,还在提高传输速率,增加传输距离,改进电气特性等方面做了很多努力,增加了RS-232C没有的环测功能,明确规定了连接器,解决了机械接口问题。在RS-449标准下,推出的子集有RS-423A/RS-422A,以及RS-422A的变型RS-485。RS-422为全双工,采用两对差分平衡信号线;而RS-485为半双工,只需一对平衡差分信号线。

平衡驱动差分接收电路如图5-24所示,它采用平衡驱动输出的发送器和差动输入的接收器,从根本上消除了信号地线,这相当于两个单端驱动器,输入同一个信号时,其中一个驱动器的输出永远是另一个驱动器的反相信号。当干扰信号作为共模信号出现时,一根导线上出现的噪声电压会被另一根导线上的噪声电压抵消,因此可以削弱噪声对信号的影响。因此,RS-485传送距离远(指无MODEM的直接传输),采用双绞线,在不用MODEM的情况下,当传输速率为100Kb/s时,传输距离为1200m。在较短距离内,其传输速率可高达10Mb/s。

图5-24 平衡驱动差分接收电路

图5-25给出了AT89C52单片机与RS-485收发器芯片MAX487E构成的RS-485接口电路,用单片机的P1.7口控制MAX487E的数据发送和接收,当数据发送时置P1.7为高电平,则发送使能端DE=1打开发送器D的缓冲门,发自单片机TXD端的数据信息经发送端DI端分别从D的同相端与反相端传到RS-485总线上;当接收数据时把P1.7置于低电平,此时接收使能端RE=0打开接收器R的缓冲门,来自于RS-485总线上的数据信息分别经R的同相端与反相端从接收端RO传出进入单片机RXD端。

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图5-25 单片机系统中的RS-485接口电路

RS-485总线上的A正(高)B负(低)电平对应的是逻辑“1”,而RS-485总线上的A负(低)B正(高)电平对应的是逻辑“0”。一般地,A与B之间的正负(高低)电压之差在0.2~2.5V之间。

RS-485是一点对多点的通信接口,一般采用双绞线的结构。普通的PC机一般不带RS-485接口,因此要使用RS-232C/RS-485转换器。对于单片机可以通过芯片MAX487E来完成TTL/RS-485的电平转换。在图5-26所示计算机和单片机组成的RS-485通信系统中,下位机由单片机系统组成,上位机为普通的PC机,负责监视下位机的运行状态,并对其状态信息进行集中处理,以图文方式显示下位机的工作状态以及工业现场被控设备的工作状况。系统中各节点(包括上位机)的识别是通过设置不同的站地址来实现的。电缆两端并接的2个120Ω电阻用于消除两线间的干扰。通信线路上最多可以使用32对差分驱动器/接收器。如果在一个网络中连接的设备超过32个,还可以使用中继器

图5-26 PC机与多个单片机系统构成的RS-485通信网络

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