一、什么是RS485

RS485通訊采用的是差分信號(hào)負(fù)邏輯控制模式，即2～6V表示“0”，-6～-2V表示“1”。RS485通訊有兩線制和四線制2種接線方式。四線制只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，現(xiàn)已很少采用。兩線制接線方式是目前采用較多的為總線式拓樸結(jié)構(gòu)，屬于半雙工傳輸方式，也就是說(shuō)收發(fā)是不同步的。

總線端口防護(hù)

在惡劣的環(huán)境下，RS485通訊端口通常都做好靜電防護(hù)、雷擊浪涌防護(hù)等額外的防護(hù)，甚至還需要做好防80V市電接入的方案，以避免智能儀表、工控主機(jī)的損壞。如圖為常見(jiàn)的3種RS485總線端口防護(hù)方案。

第一種為AB端口分別并聯(lián)TVS器件到保護(hù)地，AB端口之間并聯(lián)TVS器件、AB端口分別串聯(lián)熱敏電阻、并接氣體放電管到保護(hù)地形成三級(jí)保護(hù)的方案；

第二種為AB分別并聯(lián)TVS到地、串聯(lián)熱敏電阻，AB之間并聯(lián)壓敏電阻的三級(jí)防護(hù)方案；

第三種為AB分別接上下拉電阻到電源與地，AB之間接TVS，A或B某一端口接熱敏電阻的方案。

方案1

方案2

方案3

二、RS485組網(wǎng)方式

1、總線式組網(wǎng)

如圖顯示了典型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用電路。這些器件也能用作電纜長(zhǎng)于4000英尺的線性轉(zhuǎn)發(fā)器，為減小反射，應(yīng)當(dāng)在傳輸線兩端以其特性阻抗進(jìn)行終端匹配，主干線以外的分支連線長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短。

在通信過(guò)程中有兩種信號(hào)因?qū)е滦盘?hào)反射：阻抗不連續(xù)和阻抗不匹配。阻抗不連續(xù)信號(hào)在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒(méi)有信號(hào)在這個(gè)地方就會(huì)引起反射，消除這種反射的方法就必須在電纜的末端跨接一個(gè)與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻使電纜的阻抗連續(xù)。由于信號(hào)在電纜上的傳輸是雙向的因此在通訊電纜的另一端可跨接一個(gè)同樣大小的終端電阻，一般的終端匹配都采用終端電阻方法。終端電阻在RS485網(wǎng)絡(luò)中取120Ω，相當(dāng)于電纜特性阻抗的電阻，因?yàn)榇蠖鄶?shù)雙絞線電纜特性阻抗大約在100～120Ω。這種匹配方法簡(jiǎn)單有效，但有一個(gè)缺點(diǎn)，匹配電阻要消耗較大功率，對(duì)于功耗限制比較嚴(yán)格的系統(tǒng)不太適合。

RS485通訊在一般場(chǎng)合下的連接，采用普通的雙絞線即可。要求比較高的環(huán)境下，采用帶屏蔽層的同軸電纜連接。在使用RS485接口時(shí)，對(duì)于特定的傳輸線路，從RS485接口到

負(fù)載，其數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸所允許的最大電纜長(zhǎng)度與信號(hào)傳輸?shù)牟l率成反比。該長(zhǎng)度數(shù)據(jù)主要是受信號(hào)失真及噪聲等影響。在傳輸過(guò)程中可以采用增加中繼的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，一般最多可以加9個(gè)中繼，也就是說(shuō)理論上RS485的最大傳輸距離可以達(dá)到9.6km。當(dāng)需要長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，可以采用光纖為傳播介質(zhì)，收發(fā)兩端各加一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器。多模光纖的傳輸距離能達(dá)5~10km，若采用單模光纖傳輸，可達(dá)50km的傳輸距離。

2、手拉手式組網(wǎng)

又稱(chēng)菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是RS485總線布線的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，是TIA等組織推薦使用的RS485總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其布線方式就是主控設(shè)備與多個(gè)從控設(shè)備形成手拉手連接方式，如

圖所示，不留分支才是手拉手的方式。這種布線方式，具有信號(hào)反射小，通訊成功率高等優(yōu)點(diǎn)。目前很多應(yīng)用基本上采用這種組網(wǎng)方式。

審核編輯：劉清