一、RS485基本知识
 
 RS-485接口芯片已广泛应用于工业控制、仪器、仪表、多媒体网络、机电一体化产品等诸多领域。可用于RS-485接口的芯片种类也越来越多。如何在种类繁多的接口芯片中找到最合适的芯片，是摆在每一个使用者面前的一个问题。RS-485接口在不同的使用场合，对芯片的要求和使用方法也有所不同。使用者在芯片的选型和电路的设计上应考虑哪些因素，由于某些芯片的固有特性，通信中有些故障甚至还需要在软件上作相应调整，如此等等。希望本文对解决RS-485接口的某些常见问题有所帮助。
 
 1 RS-485接口标准
 
 传输方式：差分
 
 传输介质：双绞线
 
 标准节点数：32
 
 最远通信距离：1200m 共模电压最大、最小值：+12V；-7V
 
 差分输入范围：-7V～+12V
 
 接收器输入灵敏度：±200mV
 
 接收器输入阻抗：≥12kΩ
 
 2 节点数及半双工和全双工通信
 
 2.1 节点数
 
 所谓节点数，即每个RS-485接口芯片的驱动器能驱动多少个标准RS-485负载。根据规定，标准RS-485接口的输入阻抗为≥12kΩ，相应的标准驱动节点数为32。为适应更多节点的通信场合，有些芯片的输入阻抗设计成1/2负载（≥24kΩ）、1/4负载（≥48kΩ）甚至1/8负载（≥96kΩ），相应的节点数可增加到64、128和256。表1为一些常见芯片的节点数。
 
                                                  表1
 
 节点数                                           型 号
 
 32SN75176，SN75276，SN75179，SN75180，MAX485，MAX488，MAX490
 
 64 SN75LBC184
 
 128 MAX487，MAX1487
 
 256 MAX1482，MAX1483，MAX3080～MAX3089
 
 2.2 半双工和全双工  
 
 RS-485接口可连接成半双工和全双工两种通信方式。半双工通信的芯片有SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX 1487、MAX3082、MAX1483等；全双工通信的芯片有SN75179、SN75180、MAX488~MAX491、MAX1482等。 
 
 （a）半双工通信电路
 
 （b）全双工通信电路
 
 3 应用中的常见问题
 
 3.1 抗雷击和抗静电冲击
 
 RS-485接口芯片在使用、焊接或设备的运输途中都有可能受到静电的冲击而损坏。在传输线架设于户外的使用场合，接口芯片乃至整个系统还有可能遭致雷电的袭击。选用抗静电或抗雷击的芯片可有效避免此类损失，常见的芯片有MAX485E、MAX487E、MAX1487E等。特别值得一提的是SN75LBC184，它不但能抗雷电的冲击而且能承受高达8kV的静电放电冲击，是目前市场上不可多得的一款产品。
 
 3.2 限斜率驱动
 
 由于信号在传输过程中会产生电磁干扰和终端反射，使有效信号和无效信号在传输线上相互迭加，严重时会使通信无法正常进行。为解决这一问题，某些芯片的驱动器设计成限斜率方式，使输出信号边沿不要过陡，以不致于在传输线上产生过多的高频分量，从而有效地扼制干扰的产生。如MAX487、SN75LBC184等都具有此功能。  
 
 3.3 故障保护
 
 故障保护技术是近两年产生的，一些新的RS-485芯片都采用了此项技术，如SN75276、MAX3080~MAX3089。什么是故障保护，为什么要有故障保护，如果没有故障保护会产生什么后果？
 
 众所周知，RS-485接口采用的是一种差分传输方式，各节点之间的通信都是通过一对（半双工）或两对（全双工）双绞线作为传输介质。根据RS-485的标准规定，接收器的接收灵敏度为±200mV，即接收端的差分电压大于、等于+200 mV时，接收器输出为高电平；小于、等于-200mV时，接收器输出为低电平；介于±200mV之间时，接收器输出为不确定状态。在总线空闲即传输线上所有节点都为接收状态以及在传输线开路或短路故障时，若不采取特殊措施，则接收器可能输出高电平也可能输出低电平。一旦某个节点的接收器产生低电平就会使串行接收器（UART）找不到起始位，从而引起通信异常，解决此类问题的方法有两种：
 
 （1）使用带故障保护的芯片，它会在总线开路、短路和空闲情况下，使接收器的输出为高电平。确保总线空闲、短路时接收器输出高电平是由改变接收器输入门限来实现的。例如，MAX3080～MAX 3089输入灵敏度为-50mV/-200mV，即差分接收器输入电压UA－B≥-50mV时，接收器输出逻辑高电平；如果UA－B≤-200mV，则输出逻辑低电平。当接收器输入端总线短路或总线上所有发送器被禁止时，接收器差分输入端为0V，从而使接收器输出高电平。同理，SN75276的灵敏度为0mV/-300mV，因而达到故障保护的目的。
 
 （2）若使用不带故障保护的芯片，如SN75176、MAX1487等时，可在软件上作一些处理，从而避免通信异常。即在进入正常的数据通信之前，由主机预先将总线驱动为大于+200mV，并保持一段时间，使所有节点的接收器产生高电平输出。这样，在发出有效数据时，所有接收器能够正确地接收到起始位，进而接收到完整的数据。  
 
 3.4 光电隔离
 
 在某些工业控制领域，由于现场情况十分复杂，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。 
 二、RS485应用设计
 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 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。 
 
 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1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。 
 
 
                                                   图1 RS485应用典型电路
 三、软件的编程 
 
 485芯片的软件编程对产品的可靠性也有很大影响。由于485总线是异步半双工的通信总 
 线，在某一个时刻，总线只可能呈现一种状态，所以这种方式一般适用于主机对分机的查询 
 方式通信，总线上必然有一台始终处于主机地位的设备在巡检其它的分机，所以需要制定一 
 套合理的通信协议来协调总线的分时共用。这里采用的是数据包通信方式。通信数据是成帧 
 成包发送的，每包数据都有引导码、长度码、地址码、命令码、内容、校验码等部分组成。 
 其中引导码是用于同步每一包数据的引导头；长度码是这一包数据的总长度；命令码是主机 
 对分机（或分机应答主机）的控制命令；地址码是分机的本机地址号；“内容”是这一包数 
 据里的各种信息；校验码是这一包数据的校验标志，可以采用奇偶校验、和校验等不同的方 
 式。 
 
 在485芯片的通信中，尤其要注意对485控制端DE的软件编程。为了可靠的工作，在485 
 总线状态切换时需要做适当延时，再进行数据的收发。具体的做法是在数据发送状态下，先 
 将控制端置“1”，延时1ms左右的时间，再发送有效的数据，一包数据发送结束后再延时 
 1ms后，将控制端置“0”。这样的处理会使总线在状态切换时，有一个稳定的工作过程。
 
 （C8051F500编程调试的经验证明，不加延时，数据出错噢。。。）

 
一 MAX13487E: SO-8封装，500KBPS,抗干扰一般，正常工作时候SHDN=1，此时RE=0则接受起作用；RE=1发送起作用；不通讯时可SHDN=0降低功耗，此时RI DI君不起作用。
 
 
二 SP485:
 
 
三SN65HVD82:SOIC8，以上三种封装和接口电路差不做可以通用（MAX13487需将SHDN与VDD断开并与RI短接）
 
 
四：ADM2483BRWZ:SOP16封装，抗干扰性能好。
 
转载于:https://www.cnblogs.com/jieruishu/p/5543536.html

 
RS485模块通讯
 
1、RS-485简介
2、SP3485芯片及应用

 
1、RS-485简介
 
RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。
 
以下是某宝上RS485模块的截图：
 
 
应用特点：
 
传输数据速度快，高达10Mbps，即10000000 bit /1024/1024/8=1.192MB/s。
VCC正常电压5V供电，实际上接在芯片引脚的3.3V也没有多大影响。
使用STP超五类(CAT5e)双绞线（我觉得没必要100Mb/s），我认为STP四类(CAT4)双绞线（16Mbps）就可以了。其中双绞线又分为STP屏蔽和UTP非屏蔽两种。
传输数据距离远，可高达1200米（仅仅是两个SP3485发送与接收之间距离）
 
应用场景：
 
 
传输时，使用USART通讯经过SP3485芯片发送，然后发送给另一个接收SP3485芯片转换成USART通讯，从而完成远距离数据传输。
 
注意： 这里的远距离传输是拉线的，不是类似蓝牙那种无线通讯
 
2、SP3485芯片及应用
 
下面是芯片的原理图：
 
 
这里是重点
 
 
引脚6和7分别是A、B用来实现差分传输。（在实现两个此模块之间传数据时要同端连接，即A连接A，B连接B）
 
 
引脚1和引脚4是RO、DI引脚，分别负责数据传输，对应到芯片上的口分别是RX和TX。（到底是发送模式还是接收模式主要是受引脚2和引脚3控制）
 
 
引脚2是RE低电平有效，接收数据。换个说法引脚RE低电平使能接收，高电平失效接收。（在默认情况下该引脚是高电平，所以该引脚要接地才能触发接收模式）
 
 
引脚3是DE高电平有效，发送数据。换句话说引脚DE高电平使能驱动（A线、B线）发送数据，低电平失效驱动（A线、B线）不能发送数据，在默认情况下该引脚是高电平，结合引脚2（RE）也是默认高电平可以总结为，这个模块默认为发送模式。
 
一般将RE引脚和DE引脚连接起来，SP3485芯片可以使用一个I/O引脚来控制RS485芯片高电平发送，低电平接收。
 
 
 
 
引脚8是VCC接电源5V（可以接到芯片的3V），引脚5接地
 
接线完成后模块指示灯亮（图里是两个模块，一个发送另一个接收，由于该模块是默认发送模式，所以设置为接收模式的话只需要把RE接地即可，如图左边那个）
 
 
 
当接收与发送时使用差分传输，所谓差分传输就是A引脚和B引脚通过电压比较得到逻辑电平：
 A-B>+0.2V 逻辑电平，RO输出电平1
 A-B<-0.2V 逻辑电平，RO输出电平0
 
另外，当DE引脚置于高电平时候有下表
 
A电平
B电平
DI逻辑电平1
1
0
DI逻辑电平0
0
1

SP3485芯片相关信息及软件配置
 
SP3481和SP3485是一系列+3.3V低功耗半双工收发器，它们完全满足RS-485和RS-422串行协议的要求。这两个器件与Sipex的SP481、SP483和SP485的管脚互相兼容，同时兼容工业标准规范。SP3481和SP3485符合RS-485和RS-422串行协议的电气规范，数据传输速率可高达10Mbps（带负载）。SP3481还包含低功耗关断模式
 作用于使用串口实现RS485接收和发送功能
 
 sp3485特点：
 
RS-485与RS-422收发器
操作从一个单一的+3.3 V电源
互操作+ 5.0V逻辑
驱动器/接收器使能
7V至+12 V的共模输入电压范围
允许多达32个收发器的串行总线
兼容行业标准的75176引脚说明
驱动器输出短路保护
 
SP3485兼容SP3481管脚配置（俯视图）
 Pin1－RO－接收器输出。
 
Pin2－RE－接收器输出使能（低电平有效）。
 
Pin3－DE－驱动器输出使能（高电平有效）。
 
Pin4－DI－驱动器输入。
 
Pin5－GND－连接地。
 
Pin6－A－驱动器输出/接收器输入（同相）。TX
 
Pin7－B－驱动器输出/接收器输入（反相）。RX
 
Pin8－Vcc
 
由此可以在软件配置中
 需要初始化 RE DE脚，
 
RE
DE
模式
0
1
发送模式
1
0
接收模式
根据设置RE和DE引脚的高低电平来驱动串口接收/发送模式
 
但不能同时设为接收发送模式，串口容易出错，也有可能是我在操作中配置有问题。