RS-485接口電路的硬件設計

1)總線匹配。

總線匹配有兩種方法,一種是加匹配電阻,位于總線兩端的差分端口VA與VB之間應跨接120Ω匹配電阻,以減少由于不匹配而引起的反射、吸收噪聲,有效地抑制了噪聲干擾。但匹配電阻要消耗較大電流,不適用于功耗限制嚴格的系統。

另外一種比較省電的匹配方案是RC 匹配,利用一只電容C 隔斷直流成分,可以節省大部分功率,但電容C的取值是個難點,需要在功耗和匹配質量間進行折衷。

除上述兩種外還有一種采用二極管的匹配方案,這種方案雖未實現真正的匹配,但它利用二極管的鉗位作用,迅速削弱反射信號達到改善信號質量的目的,節能效果顯著。

2) RO及DI端配置上拉電阻。

異步通信數據以字節的方式傳送,在每一個字節傳送之前,先要通過一個低電平起始位實現握手。為防止干擾信號誤觸發RO(接收器輸出)產生負跳變,使接收端MCU進入接收狀態,建議RO外接10kΩ上拉電阻.

3)保證系統上電時的RS-485芯片處于接收輸入狀態。

對于收發控制端TC建議采用MCU引腳通過反相器進行控制,不宜采用MCU引腳直接進行控制,以防止MCU上電時對總線的干擾。

4)總線隔離。

RS-485總線為并接式二線制接口,一旦有一只芯片故障就可能將總線“拉死”,因此對其二線口VA、VB與總線之間應加以隔離。通常在VA、 VB與總線之間各串接一只4~10Ω的PTC電阻,同時與地之間各跨接5V的TVS二極管,以消除線路浪涌干擾。如沒有PTC電阻和TVS二極管,可用普通電阻和穩壓管代替。

5)合理選用芯片。

例如,對外置設備為防止強電磁(雷電)沖擊,建議選用TI的75LBC184等防雷擊芯片,對節點數要求較多的可選用SIPEX的SP485R。