RS485通信設計中需注意的幾個問題
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RS-485接口芯片能擔當起一種電平轉(zhuǎn)化的角色，把TTL信號、COMS信號等轉(zhuǎn)化為能在485總線上傳輸?shù)牟罘中盘?，把接收到?85差分信號轉(zhuǎn)化為MCU能夠識別的TTL或COMS電平，在工業(yè)控制、儀器、儀表、多媒體網(wǎng)絡、機電一體化產(chǎn)品等諸多領(lǐng)域得到了廣泛應用。但在RS485通信中，常常會存在通信距離不遠、通信質(zhì)量差等問題。為提高RS485的通信質(zhì)量，除了采用終端匹配的總線型結(jié)構(gòu)外，在系統(tǒng)設計中通常要考慮以下幾個問題。
根據(jù)RS-485的標準規(guī)定，接收器的接收靈敏度為±200mV，這意味著當接收端的差分電壓大于等于+200mV時，接收器輸出為高電平，小于等于-200mV時輸出為低電平，介于±200mV之間時，接收器輸出為不確定狀態(tài)。在總線空閑（即傳輸線上所有節(jié)點都為接收狀態(tài)）以及傳輸線開路或短路故障時，若不采取特殊措施，接收器可能輸出高電平或者低電平。一旦某個節(jié)點的接收器產(chǎn)生低電平，就會使串行接收器（UART）找不到起始位，從而引起通信異常。
RS-485接口芯片在使用、焊接或設備的運輸途中都有可能受到靜電沖擊而損壞。在傳輸線架設于戶外的使用場合，接口芯片乃至整個系統(tǒng)還有可能遭受雷電襲擊。選用抗靜電或抗雷擊的芯片可有效避免此類損失。
在某些工業(yè)控制領(lǐng)域，由于現(xiàn)場情況十分復雜，各個節(jié)點之間存在很高的共模電壓。雖然RS-485接口采用差分傳輸方式，具有一定的抗共模干擾能力，但當共模電壓超過RS-485接收器的極限接收電壓，即大于+12V或小于-7V時，接收器就無法正常工作，嚴重時甚至會燒毀芯片和儀器設備。解決方法是通過DC/DC轉(zhuǎn)換器將系統(tǒng)電源和RS-485收發(fā)器的電源進行光耦隔離，徹底消除共模電壓的影響，并濾除接地回路和傳導噪聲引起的干擾。
在RS485通信中，為防止信號反射，通常在終端都接有90~120歐姆的電阻。一般的RS485接口芯片在帶這樣的電阻負載時，其輸出電壓的擺幅只有1.5~1.8V，因此在進行長距離通信時，由于信號的衰減，接收器可能無法正確地接收到信號，導致誤碼。
綜上所述，在選擇RS485接口芯片時，除了要考慮靜態(tài)電流、電源電壓寬度范圍等參數(shù)外，還要考慮其故障保護功能、抗靜電性能、驅(qū)動能力，以及外部環(huán)境、通信電纜等方方面面的因素，這樣才能構(gòu)建一個高質(zhì)量的RS485通信網(wǎng)絡。
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