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【2017年整理】RS-485总线应用.docx

发布:2017-02-03约2.76万字共10页下载文档
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RS-485总线应用 ????? 随着数字技术的发展和计算机日益广泛的应用,现在一个系统往往由多台计算机组成,需要解决多站、远距离通信的问题。在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485收发器。RS-485收发器采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力,加上接收器具有高的灵敏度,能检测低达200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。使用RS-485 HYPERLINK \t _blank 总线,一对双绞线就能实现多站联网,构成分布式系统,设备简单、价格低廉、能进行长距离通信的优点使其得到了广泛的应用。   在某公寓楼的水表远传系统中,采用了RS-485 HYPERLINK \t _blank 总线进行水表抄读 HYPERLINK \t _blank 数据的传输,共208只水表挂在 HYPERLINK \t _blank 总线上。下面是选定RS-485 HYPERLINK \t _blank 总线的根据和在应用调试过程中遇到的问题及解决方法。 RS-485的应用原则   RS-485支持半双工或全双工模式。网络拓扑一般采用终端匹配的 HYPERLINK \t _blank 总线型结构,不支持环形或星形网络,最好采用一条 HYPERLINK \t _blank 总线将各个节点串接起来。从 HYPERLINK \t _blank 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 HYPERLINK \t _blank 总线信号的影响最低。   标准没有规定 HYPERLINK \t _blank 总线上允许连接的收发器数量,但规定了最大 HYPERLINK \t _blank 总线负载为32个单位负载(UL),可通过增大收发器输入电阻来扩展 HYPERLINK \t _blank 总线节点数。例如输入电阻增加至48kΩ以上(1/4UL),节点数就可增加至128个,SP485R的输入电阻为150kΩ,节点数最多可增加至400个。在本系统中有208只水表,所以采用了SP485R。   是否对RS-485 HYPERLINK \t _blank 总线进行终端匹配取决于 HYPERLINK \t _blank 数据传输速率、电缆长度及信号转换速率。UART是在每个 HYPERLINK \t _blank 数据位的中点采样 HYPERLINK \t _blank 数据的,只要反射信号在开始采样时衰减到足够低,就可以不考虑匹配。当考虑终端匹配时,有多种匹配方案可以选择,最简单的就是在 HYPERLINK \t _blank 总线两端各接一只阻值等于电缆特性阻抗的电阻,比较省电的匹配方案是RC匹配,采用二极管的匹配方案节能效果显著。   经验表明,当信号的转换时间上升或下降时间超过电信号沿 HYPERLINK \t _blank 总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。例如具有限斜率特性的RS-485接口器件SP483输出信号的上升或下降时间最小为250ns,典型双绞线上的信号传输速率约为0.2m/ns(24AWG PVC电缆),那么只要 HYPERLINK \t _blank 数据速率在250kbps以内,电缆长度不超过16米,采用SP483作为RS-485接口时就可以不加终端匹配。   RS-485 HYPERLINK \t _blank 总线上的每个收发器通过一段引出线接入 HYPERLINK \t _blank 总线。引出线过长时由于信号在引出线中的反射也会影响 HYPERLINK \t _blank 总线上的信号质量,系统所能允许的引出线长度也和信号的转换时间、 HYPERLINK \t _blank 数据速率有关,下面的经验公式可以用来估算引出线的最大长度。   Lmax=(tRISE·0.2m/ns)/10   以SP483为例,对应于250ns的上升/下降时间, HYPERLINK \t _blank 总线允许的最大引出线长度约为5米。   减缓信号的前后沿斜率有利于降低对于 HYPERLINK \t _blank 总线匹配引出线长度的要求和改善信号质量,同时还可使信号中的高频成分降低,减少电磁辐射。因此有些接口器件中增加了摆率限制电路来减缓信号前后沿,但这种做法也限制了 HYPERLINK \t _blank 数据传输速率,由此看来在选择接口器件时并不是速率越高越好,应该根据系统要求选择最低速率的器件。   仅仅用一对双绞线将各个接口的A、B端连接起来,而不对RS-485通信链路的信号接地,在某些情况下也可以工作,但给系统埋下了隐患。RS-485接口采用差分方式传输信号并不需要对于某个参照点来检测信号系统,只需
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