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【技術(shù)分享】RS-485自動(dòng)收發(fā)應(yīng)用異常怎么辦?

AGk5_ZLG_zhiyua ? 來源:未知 ? 2023-01-06 08:25 ? 次閱讀
一般RS485收發(fā)器會(huì)有兩個(gè)引腳來控制數(shù)據(jù)的收發(fā)方向,如果添加外圍電路將其設(shè)計(jì)成自動(dòng)收發(fā)狀態(tài),會(huì)有什么常見問題?有沒有一款產(chǎn)品帶自動(dòng)收發(fā)功能,又可以避免這些問題?

226d573a-8d58-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg??RS485自動(dòng)收發(fā)的原理

在各種通訊方式中,RS485總線是較為常見的一種,因其接口簡(jiǎn)單,組網(wǎng)方便等特點(diǎn),在工業(yè)控制、儀器、儀表、多媒體網(wǎng)絡(luò)、機(jī)電一體化產(chǎn)品等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。MCU通信一般使用TTL電平,如果外接設(shè)備使用的是485電平,那么兩者是無法直連進(jìn)行通訊的,必須通過485收發(fā)器,進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。由于485通信是半雙工通信,也就是說,數(shù)據(jù)不能同時(shí)進(jìn)行收發(fā),所以485收發(fā)器通常會(huì)有控制收發(fā)方向的引腳。下面我們來看一下,485收發(fā)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收發(fā)的外圍電路設(shè)計(jì)2278746c-8d58-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg ?

從原理圖中可以看出,自動(dòng)收發(fā)主要是通過NPN三極管開關(guān)電路來實(shí)現(xiàn),具體的數(shù)據(jù)收發(fā)過程是怎樣的呢?

發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)

發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),使用的是MCU的TX引腳,假設(shè)我們想要發(fā)送數(shù)據(jù)0x55,那么轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制就是0b01010101,即在TX引腳上就體現(xiàn)為高、低電平之間的相互切換。
當(dāng)TX引腳為0時(shí),三極管不導(dǎo)通,DE為高電平,進(jìn)入發(fā)送模式。因?yàn)镈I引腳接地,那么此時(shí)AB之間的差分電平邏輯就為0;
當(dāng)TX引腳為1時(shí),三極管導(dǎo)通,RE為低電平,進(jìn)入接收模式。此時(shí)收發(fā)器的A、B引腳進(jìn)入高阻態(tài),因?yàn)樯侠?a target="_blank">電阻R4、下拉電阻R3的作用,此時(shí)AB之間的差分電平邏輯為1。

所以保證了TX引腳輸出什么電平,AB之間的差分電平邏輯也保持一致。

接收數(shù)據(jù)時(shí)接收數(shù)據(jù)時(shí),使用的是MCU的RX引腳。在接收數(shù)據(jù)過程中,TX引腳保持高電平,三極管導(dǎo)通,RE為低電平,進(jìn)入接收模式,RX引腳會(huì)接收AB傳輸過來的數(shù)據(jù)。

226d573a-8d58-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg??自收發(fā)485電路常見問題1. 通信速度慢三極管的開啟延時(shí)為ns級(jí)別,關(guān)斷延時(shí)為us級(jí)別,會(huì)導(dǎo)致收發(fā)電路發(fā)送低電平的延時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)。

其次高電平的發(fā)送是通過外部上下拉電阻驅(qū)動(dòng)的,電阻越大,上升沿越緩慢。

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2. 高波特率通信時(shí)存在通訊風(fēng)險(xiǎn)

假設(shè)TX引腳上一個(gè)發(fā)送的bit為0,即將發(fā)送的bit為1,由于高電平的發(fā)送是通過外部上下拉電阻驅(qū)動(dòng)的,收發(fā)器會(huì)切換到接收狀態(tài)。此時(shí)AB線從低電平切換到高電平需要幾百ns,RX引腳在這段時(shí)間內(nèi)會(huì)接收到0。如果波特率太高,RX引腳接收到的低電平會(huì)被誤認(rèn)為是接收的起始位,導(dǎo)致通訊異常。

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3. 外圍電路接結(jié)電容影響收發(fā)器通訊穩(wěn)定性

高電平的發(fā)送是通過外部上下拉電阻驅(qū)動(dòng),高電平輸出緩慢,如果外部保護(hù)電路的結(jié)電容又較高,會(huì)導(dǎo)致AB差分電壓幅值較低,當(dāng)幅值低于門限電平時(shí),會(huì)導(dǎo)致通訊異常。2355b32c-8d58-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

226d573a-8d58-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg??致遠(yuǎn)電子解決方案

那么有沒有自帶“自動(dòng)收發(fā)切換”且能克服以上常見使用問題的產(chǎn)品呢?

致遠(yuǎn)電子的RSM485M、RSM(3)485PHT給你答案。

致遠(yuǎn)電子RSM系列隔離收發(fā)器是一款應(yīng)用于工業(yè)RS-485總線傳輸及隔離的模塊產(chǎn)品,能有效解決總線干擾、通信異常等問題。與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)相比, RSM系列產(chǎn)品內(nèi)置完整的隔離DC-DC電路、信號(hào)隔離電路、 RS-485總線收發(fā)電路以及總線防護(hù)電路,具備高集成度與可靠性,能夠有效幫助用戶提升總線通信防護(hù)等級(jí)。其中RSM485M、RSM(3)485PHT帶有自動(dòng)流控功能。
  • 自動(dòng)流控

  • 超小體積

  • 帶隔離輸出電源

  • 最多可連接64個(gè)節(jié)點(diǎn)

  • 最大波特率500kbps

  • 電磁輻射EME極低

  • 電磁抗干擾EMS極高

  • 集成電源隔離和信號(hào)隔離
  • 自動(dòng)流控
  • 單一輸入電源供電
  • 具有隔離輸出電源腳
  • 自動(dòng)收發(fā)數(shù)據(jù)功能
  • 最多可連接128個(gè)節(jié)點(diǎn)
  • 電磁輻射EME較低
  • 電磁抗干擾EMS較高
  • 集成電源隔離、信號(hào)隔離和總線ESD保護(hù)功能
  • 通過IEC62368、UL62368、EN62368認(rèn)證

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