上边是顽童哥一直在用的485通信自动收发电路,不但要把电路送给你,还要把电路原理给你讲明白了。实测波特率9600不会有问题,但是,波特率115200的话,曾经出现过问题。
我们先看看普通的收发电路。
普通的485电路,除了“用rxd连接485芯片的ro引脚、用txd连接485芯片的di引脚”,还会用一个单片机的普通io引脚连接到re、de引脚上。
当单片机要发送数据的时候,控制ctrl为高电平,数据通过txd发送出去。
当单片机要接收数据的时候,控制ctrl为低电平,数据通过rxd接收回来。
然而,自动收发,就是不用单片机引脚ctrl,当数据进来的时候,数据会自动通过rxd到单片机,当需要发送数据时,自动通过txd发送出去。也就是只需要连接单片机的rxd和txd引脚就可以,无需用单片机引脚连接485芯片的de re引脚。
文章中第一张图,就是实现自动收发的电路,实际上,自动收发的电路,还有好几种连接方法。今天,我们只研究这一种我经常用的。
很多人,都会使用这个电路,但是不知道其中的原理。(是的,就是在说你呢!)
所以今天我来给大家解释一下其中的工作原理,详细到每个元器件。
电阻r1的作用:
rxd连接电阻r1到485芯片的ro,这里r1的作用是限流,保护引脚。r1的大小,可以选择330欧、470欧、560欧、1k。
电阻r2、r3和三极管q1:
电阻r2、电阻r3和npn三极管q1组成一个典型的三极管开关电路。r3是限流电阻,最好选择4.7k,也可以选择10k。r2是上拉电阻,可以选择4.7k,也可以选择10k。
r3为什么最好选择4.7k,我之前写过一篇文章,详细的提到过,主要是你需要了解三极管工作在放大区、截至区和饱和区的特点。上瑞生网,搜索“三极管”,有一篇文章的题目叫做《把三极管当开关用 基极限流电阻怎么选》。
npn三极管,高电平导通,这个大家都知道。当txd高电平,三极管导通,re de引脚接地,进入接收模式。当txd低电平,三极管截止,re de引脚接高电平,进入发送模式。
电容c1:
c1是电源旁路电容,作用是给485芯片提供一个干净的电源,使它稳定的工作。
你在设计电路板的时候,如果芯片没有特殊要求,需要把每个芯片旁边放上一个0.1微法电容。在pcb布线的时候,电容到电源引脚的距离最好在2mm以内。
电阻r4和r5:
r4是下拉电阻,接到b上。r5是上拉电阻,接到a上。为什么要这样做,下面会讲,现在还不是时候,请继续往下看。
双向稳压二极管d1、d2、d3:
这里使用的双向稳压二极管型号是smaj6.5ca。他们的作用是把a、b引脚对地的电压以及a和b引脚之间的电压,牵制到6.5v以内,保护485芯片。
从sp3485芯片手册得到,ab的耐压值是正负15v以内。
有人很好奇,为什么会看这两个参数?因为ab这两个引脚就是drivers output和receivers input。请看下图:
接线端子p1:
是用来连接外面需要通信的a和b电线的。(这个好像不用说啊!)
现在,每个元器件就介绍完了,接下来说说为什么可以实现自动收发功能。
你们最大的疑问就是:di引脚本来是接txd的,但是电路中直接接地了,那岂不是发送的数据会一直都是0?
答案就在下方。
发送数据过程:
发送数据,用的是单片机的txd引脚,也就是说,在txd引脚上表现数据。
例如要发送数据0x55,写成二进制就是0x01010101,txd引脚上就会依次的用高低电平体现1和0。
当txd发送0时,三极管不导通,de接高电平,进入发送模式,485芯片会把di上的电平反应到ab引脚上输出,因为di已经接地,所以ab引脚会传输0。你看看,当txd发送0时,ab引脚发送0。
当txd发送1时,三极管导通,re接低电平,进入接收模式,485芯片的ab引脚进入高阻状态,因为r5把a拉高,r4把b拉低,所以,ab传输的是1。你看看,当txd发送1时,ab引脚发送1。
总结,txd发1,ab就发1;txd发0,ab就发0。
接收数据过程:
接收数据,用的是单片机引脚rxd,也就是说,在rxd引脚上表现数据。
在接收数据的过程中,txd引脚是一直保持高电平的,当txd是高电平时,re是低电平,正好调理成了接收状态,然后485芯片的ro引脚(也就是接rxd的引脚)就会反应ab传输过来的数据。
知道了这个电路的接收和发送数据的过程,那就已经完全了解了。你现在如果感觉到还是迷迷糊糊,自己做一个电路,实践一下,思路立马会变得清晰。
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485通信自动收发电路分析
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