RS485 常見問題及解決方法

RS485總線是工業上最常用的通信方式之一，在實際布線或使用過程中通常會出現一系列問題，今天總結一些平時RS485通訊可能會出現的通訊問題及其解決方法，供大家參考。

什么是RS485？

RS485是一種在工業控制、電力通訊、智能儀表等行業中環境中廣泛應用的通訊協議，其中RS是Recommended Standard的縮寫。

RS485是1983年美國電子工業協會（Electronic Industries Association，EIA）發布的串行通信接口標準，經通訊工業協會（TIA）修訂后命名為TIA/EIA-485-A。

RS-485是針對RS-232不足的基礎上優化改進而成的，RS485具有以下的優點：

① 接口電平低。RS485接口組成的半雙工網絡一般是兩線制，兩線之間的電壓差為+（2~6V）表示邏輯“1”，兩線之間的電壓差為-（2~6）V表示邏輯“0”。接口信號電平比RS232低，使接口電路的芯片不易損壞，同時與TTL電平兼容，便于與TTL電路連接。

② 傳輸速率快，傳輸距離遠。RS485的數據最快傳輸速率可達10Mbps，在1200m時，傳輸速率可達100Kbps。

③ 抗干擾能力強。RS485采用平衡驅動器和差分接收器的組合，大大增強了其抗共模干擾能力，可以有效地抵抗電磁干擾和雷電干擾，特別適合在工業環境中確保通信的穩定性，同時，它還具有低噪聲接收器輸出，可以進一步降低誤碼率。

④ 支持節點多。一般支持32個節點，個別定制的485芯片可支持128甚至256個節點。

RS485通訊注意事項

在排除RS485通訊常見的問題前，一般做到以下措施可以有效地減少通信故障：

① 注意通訊的距離、設備的數量以及通訊線的規格。

② RS485通訊線一般使用雙絞屏蔽線，為確保抗干擾效果好，屏蔽層最好接大地。

③ 如果負載過多，建議使用485HUB來增加驅動能力；如果通信距離很長，可以使用中繼器來解決問題。

④ 所有連接485設備的地線一定要用一根導線連接來共地，避免電勢差影響設備間的通信。

⑤ 485總線要采用手拉手結構，不能采用星型結構，避免產生的反射信號對通訊產生干擾。

RS485通訊聯接示意圖

⑥ 大多數雙絞線的特性阻抗是100~140Ω，所以在RS485的最始端和最末端要加上120Ω的電阻，防止傳輸線末端阻抗不匹配導致信號反射。

⑦ RS485通信線布線要遠離高壓大電流的電源線。

RS485常見問題及解決方法

RS485接收數據錯亂

可使用示波器對通訊過程中的波形進行監測顯示，通過傳輸波形的頻率、幅值及形狀可以判定通訊情況以便快速排查故障原因：

1. 檢測到的波形頻率與發送頻率是否一致。

① 檢查串口助手的波特率設置和程序串口的波特率是否一致。

② 考慮是否是時鐘有問題，檢查電路板上所用晶振是否與推薦電路的晶振頻率一樣。

③ 用萬用表測量RS485收發器芯片終端腳AB之間的電阻值是否為120Ω。特別需要注意的是有些USB轉RS485模塊的終端腳已經加上了120Ω的電阻，若在后面的RS485收發器芯片終端AB腳加120Ω電阻，會使阻抗失配導致數據異常，這時需要取掉一個120Ω電阻。

2. 檢測到的波形頻率與發送頻率一致，但有非方波成分存在或者非差分傳輸，可能是通訊線路自身抗干擾的能力不太夠。解決方法：

① 檢查RS485的雙絞線屏蔽層是否接地。

② 檢查RS485通信線附近是否有強電磁干擾，需要加隔離保護措施或者遠離干擾源。

③ 波特率是否過高，適當降低波特率看看信號有無優化，減小電纜的分布電容對信號產生的影響。

RS485在停止通訊時接收器依舊有數據輸出

當數據傳輸完成后，總線此時處于無源驅動狀態，AB間差分電平為0；無終端時，總線在高阻態。當外界噪聲電壓高于±200mV的信號門限時，接收器就輸出無效數據。

可以通過硬件或軟件兩個方面解決此問題，解決方法：

1. 在通訊總線的A端采用上拉，B端采用下拉以此來保證接收器輸出為固定的高電平。

2. 在通訊數據包內加幾個起始同步字節，必須在同步后才開始數據通訊的傳輸。

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