1、基本的RS485电路:
上图是最基本的RS485电路,R/D为低电平时,发送禁止,接收有效,R/D为高电平时,则发送有效,接收截止。上拉电阻R7和下拉电阻R8,用于保证无连接的SP485R芯片处于空闲状态,提供网络失效保护,提高RS485节点与网络的可靠性,R7,R8,R9这三个电阻,需要根据实际应用改变大小,特别是使用120欧或更小的终端电阻时,R9就不需要了,此时R7,R8使用680欧电阻。正常情况下,一般R7=R8=4.7K,R9不要。
图中钳位于6.8V的管V4,V5,V6,都是为了保护RS485总线的,避免受外界干扰,也可以选择集成的总线保护原件。另外图中的L1,L2,C1,C2为可选安装原件,用于提高电路的EMI性能。
2、RS485自动切换电路:
上图中,TX,RX引脚均需要上拉电阻,这一点特别重要。
接收:默认没有数据时,TX为高电平,三极管导通,RE为低电平使能,RO收数据有效,MAX485为接收态。
发送:发送数据1时,TX为高电平时,三极管导通,DE为低电平,此时收发器处于接收状态,驱动器就变成了高阻态,也就是发送端与AB断开了,此时AB之间的电压就取决于AB的上下拉电阻了,A为高电平、B为低电平,也就成为了逻辑1了。
发送数据0时,TX为低电平,三极管截止,DE为高电平,驱动器使能,此时正好DI是接地的,也就是低电平,驱动器也就会驱动输出B为1,A为0,也就是所谓的逻辑0了。
理解自收发的作用,关键是要理解RE和DE的作用,尤其是DE为0时,驱动器与AB之间就是高阻态,也就是断开状态,而且AB都要有上下拉电阻。然后就有了逻辑0-1之间的切换了。所以很巧妙,但是这里也有一个很明显的bug,也就是只适用于“半双工”,如果是全双工,就不行了,因为TX为1时,接收使能,此时从机如果回复数据,那么也就乱了。
RS-485与RS-232的特征与区别;
1、电器标准;232:逻辑“0”为-3V ~ -15V;逻辑“0”:+3 ~ +15V,噪声容限为2V。485::逻辑“1”以两线间的电压差+2V ~ +6V表示,逻辑“0”以两线间的电压差-6V ~ -2V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不容易损坏接口电路芯片,且该电平与TTL电平兼容,刻方便与TTL电路连接。
2、传输距离;232:传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在15米左右。485:RS-485接口的最大传输距离标准值4000英尺,实际上可达3000米。
3、传输速率;232:传输速率较低,在异步传输时,比特率为20Kbps;因此在51CPLD开发板中,综合程序波特率只能采用19200,也是这个原因。485:数据最高传输速率为:10Mbps。
4、抗干扰能力;232:接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。485:RS-485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力强,即抗噪声性能好。
5、232采用全双工,485采用半双工。
6、RS-232-C接口在总线上只允许连接一个收发器,即单站能力;而RS-485接口在总线上只允许连接多达128个收发器,即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立设备网络。
7、在软件层面,没有区别,均遵循USART协议。唯一区别为:驱动方式有差异,485为半双工,收发均增加了使能位。