RS485的实际应用和维护RS485的常用方法

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。在一些要求通信距离为几十米到上千米的时候,rs485总线是一种应用最为广泛的总线。而且在多节点的工作系统中也有着广泛的应用。
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。我们就先讲一下非隔离型的典型电路,非隔离型的电路非常简单,只需一个rs485芯片直接与mcu的串行通讯口和一个i/o控制口连接就可以。如图1所示:
当然,上图并不是完整的485通信电路图,我们还需要在a线上加一个4.7k的上拉偏置电阻;在b线上加一个4.7k的下拉偏置电阻。中间的r16是匹配电阻,一般是120ω,当然这个具体要看你传输用的线缆。(匹配电阻:485整个通讯系统中,为了系统的传输稳定性,我们一般会在第一个节点和最后一个节点加匹配电阻。
所以我们一般在设计的时候,会在每个节点都设置一个可跳线的120ω电阻,至于用还是不用,由现场人员来设定。当然,具体怎么区分第一个节点还是最后一个节点,还得有待现场的专家们来解答呵。)tvs我们一般选用6.8v的。
rs-485标准定义信号阈值的上下限为±200mv。即当a-b》200mv时,总线状态应表示为“1”;当a-b《-200mv时,总线状态应表示为“0”。但当a-b在±200mv之间时,则总线状态为不确定,所以我们会在a、b线上面设上、下拉电阻,以尽量避免这种不确定状态。
我们一起来了解一下rs485在现实生活中的实际应用以及维护rs485的常用方法,一起来了解一下。
rs485的实际应用 1、收发时序不匹配:485是半双工的通信,收发转换是需要一定的时间的,所以一般在收发转换之间,和每发送完一帧数据之后,都要有相应的延时,如果出现收发不正常、或第一帧数据之后就出现误码现象,则可以适当的增加一下延时时间,以观问题是否解决。
2、r0接上拉电阻:异步通信数据以字节的方式传送,在每一个字节传送之前,先要通过一个低电平起始位实现握手。为防止干扰信号误触发ro(接收器输出)产生负跳变,使接收端mcu进入接收状态,建议ro外接10kω上拉电阻。
3、合理选用芯片。例如,对外置设备为防止强电磁(雷电)冲击,建议选用ti的75lbc184等防雷击芯片,对节点数要求较多的可选用sipex的sp485r。此外经我们实验发现,adi的非隔离型485芯片adm487e、隔离型芯片adm2483、adm2587在多节点、防雷击方面也有着很好的表现。
  维护rs485的常用方法 1)若出现系统完全瘫痪,大多因为某节点芯片的va、vb对电源击穿,使用万用表测va、vb间差模电压为零,而对地的共模电压大于3v,此时可通过测共模电压大小来排查,共模电压越大说明离故障点越近,反之越远;
2)总线连续几个节点不能正常工作。一般是由其中的一个节点故障导致的。一个节点故障会导致邻近的2~3个节点(一般为后续)无法通信,因此将其逐一与总线脱离,如某节点脱离后总线能恢复正常,说明该节点故障;
3)集中供电的rs-485系统在上电时常常出现部分节点不正常,但每次又不完全一样。这是由于对rs-485的收发控制端tc设计不合理,造成微系统上电时节点收发状态混乱从而导致总线堵塞。改进的方法是将各微系统加装电源开关然后分别上电;
4)系统基本正常但偶尔会出现通信失败。一般是由于网络施工不合理导致系统可靠性处于临界状态,最好改变走线或增加中继模块。应急方法之一是将出现失败的节点更换成性能更优异的芯片;
5)因mcu故障导致tc端处于长发状态而将总线拉死一片。提醒读者不要忘记对tc端的检查。尽管rs-485规定差模电压大于200mv即能正常工作。但实际测量:一个运行良好的系统其差模电压一般在1.2v左右(因网络分布、速率的差异有可能使差模电压在0.8~1.5v范围内)。

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