RS485屏蔽通讯电缆厂家
1.5 RS485 总线安装布线注意事项
● 采用一条双绞线电缆作总线，将各个节点串接起来，从总线到每个节点的引出线长度应
尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。
● 注意总线特性阻抗的连续性，在阻抗不连续点就会发生信号的反射。下列几种情况易产
生这种不连续性：总线的不同区段采用了不同电缆、某一段总线上有过多收发器紧靠在
一起安装，再者是过长的分支线引出到总线。
● RS485 总线当空闲或开路时，会导致接收器误触发。因此接收器一端应加偏置电阻，将
总线设定在一个确定的状态。
● RS485 总线长距离通讯时由于阻抗不匹配会引起信号反射，必须在电缆的末端跨接一个
与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻（通常为120 Ω ），使电缆的阻抗连续。
● RS485 接地注意事项：
1） 共模干扰问题：RS-485 接口采用差分方式传输信号方式，系统只需检测两线之间的
电位差就可以了。RS-485 收发器共模电压范围为-7～+12V。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。
2） EMI 电磁干扰问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有
一个低阻的返回通道（信号地），就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一
个巨大的天线向外辐射电磁波。
因此整个RS-485 网络必须有一条低阻的信号地将两个接口的工作地连接起来，使
共模干扰电压被短路。
● RS485 总线长距离通讯时易受强信号干扰，所以应加保护措施，可选择的方法如下：
1） 隔离保护方法：
采用高频变压器、光耦等元件实现接口的电气隔离。将瞬态高压转移到隔离接口中的电隔离层上，不会产生损害性的浪涌电流，起到保护接口的作用。
2） 旁路保护方法：
利用瞬态抑制元件（如TVS、MOV、气体放电管等）将危害性的瞬态能量旁路到大地。
● RS485 总线上每个通信节点上采取保护措施，如：在每个节点的A、B 线上串联一个10
欧姆的隔离电阻，可以防止某个节点损坏后影响整条线路的通信功能。
1.6 RS485 总线节能方法
● 减小每帧数据发送量。
● 收发器处于空闲模式时必须关闭它的发送驱动器，以减小功率消耗。
● 选择具有失效保护功能的低功耗器件（不需加偏置电阻）。
● 通讯距离短、通讯速率不高的场合不需加终端电阻。
● 网络终端采用RC 阻容匹配或肖特基二极管方式代替终端电阻可有效减小电流消耗。
RS485应用电路图
1 问题的提出
在应用系统中，RS-485半双工异步通信总线是被各个研发机构广泛使用的数据通信总线，它往往应用在集中控制枢纽与分散控制单元之间系统简图如图1所示
由于实际应用系统中，往往分散控制单元数量较多，分布较远，现场存在各种干扰，所 以通信的可靠性不高，再加上软硬件设计的不完善，使得实际工程应用中如何保障RS-485总线的通信的可靠性成为各研发机构的一块心病
在使用RS-485总线时如果简单地按常规方式设计电路，在实际工程中可能有以下两个问题出现一是通信数据收发的可靠性问题；二是在多机通信方式下，一个节点的故障（如死机），往往会使得整个系统的通信框架崩溃，而且给故障的排查带来困难
针对上述问题，我们对485总线的软硬件采取了具体的改进措施
2 硬件电路的设计
现以8031单片机自带的异步通信口，外接75176芯片转换成485总线为例其中为了实现总线与单片机系统的隔离，在8031的异步通信口与75176之间采用光耦隔离电路原理图如图2所示
充分考虑现场的复杂环境，在电路设计中注意了以下三个问题
2.1 SN75176 485芯片DE控制端的设计
由于应用系统中，主机与分机相隔较远，通信线路的总长度往往超过400米，而分机系统上电或复位又常常不在同一个时刻完成如果在此时某个75176的DE端电位为“１”，那么它的485总线输出将会处于发送状态，也就是占用了通信总线，这样其它的分机就无法与 主机进行通信这种情况尤其表现在某个分机出现异常情况下（死机），会使整个系统通信崩溃因此在电路设计时，应保证系统上电复位时75176的DE端电位为“0"由于8031在复位期间，I/O口输出高电平，故图2电路的接法有效地解决复位期间分机“咬”总线的问题
2.2 隔离光耦电路的参数选取
在应用系统中，由于要对现场情况进行实时监控及响应，通信数据的波特率往往做得较高（通常都在4800波特以上）限制通信波特率提高的“瓶颈”，并不是现场的导线（现场施工一般使用5类非屏蔽的双绞线），而是在与单片机系统进行信号隔离的光耦电路上此处采用TIL117电路设计中可以考虑采用高速光耦，如6N137、6N136等芯片，也可以优化普通光耦电路参数的设计，使之能工作在最佳状态例如：电阻R2、R3如果选取得较大，将会使光耦的发光管由截止进入饱和变得较慢；如果选取得过小，退出饱和也会很慢，所以这两只电阻的数值要精心选取，不同型号的光耦及驱动电路使得这两个电阻的数值略有差异，这一点在电路设计中要特别慎重，不能随意，通常可以由实验来定
2.3 485总线输出电路部分的设计
输出电路的设计要充分考虑到线路上的各种干扰及线路特性阻抗的匹配由于工程环境比较复杂，现场常有各种形式的干扰源，所以485总线的传输端一定要加有保护措施在电路设计中采用稳压管D1、D2组成的吸收回路，也可以选用能够抗浪涌的TVS瞬态杂波抑制器件，或者直接选用能抗雷击的485芯片（如SN75LBC184等）
考虑到线路的特殊情况（如某一台分机的485芯片被击穿短路），为防止总线中其它分机的通信受到影响，在75176的485信号输出端串联了两个20Ω的电阻R10、R11这样本机的硬件故障就不会使整个总线的通信受到影响
在应用系统工程的现场施工中，由于通信载体是双绞线，它的特性阻抗为120Ω左右，所以线路设计时，在RS-485网络传输线的始端和末端各应接1只120Ω的匹配电阻（如图2中R8），以减少线路上传输信号的反射
由于RS-485芯片的特性，接收器的检测灵敏度为± 200mV，即差分输入端VA－VB ≥ +200mV，输出逻辑1，VA－VB ≤－200mV，输出逻辑0；而A、B端电位差的绝对值小于200mV 时，输出为不确定如果在总线上所有发送器被禁止时，接收器输出逻辑0，这会误认为通信帧的起始引起工作不正常解决这个问题的办法是人为地使A端电位高于B两端电位，这样RXD的电平在485总线不发送期间（总线悬浮时）呈现唯一的高电平，8031单片机就不会被误中断而收到乱字符通过在485电路的A、B输出端加接上拉、下拉电阻R7、R9，即可很好地解决这个问题
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