RS-485接口電路的硬件設(shè)計(jì)

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(yīng)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(yán)格的系統(tǒng)。

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(jié)省大部分功率,但電容C的取值是個(gè)難點(diǎn),需要在功耗和匹配質(zhì)量間進(jìn)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(shí)現(xiàn)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(hào)達(dá)到改善信號(hào)質(zhì)量的目的,節(jié)能效果顯著。

2) RO及DI端配置上拉電阻。

異步通信數(shù)據(jù)以字節(jié)的方式傳送,在每一個(gè)字節(jié)傳送之前,先要通過一個(gè)低電平起始位實(shí)現(xiàn)握手。為防止干擾信號(hào)誤觸發(fā)RO(接收器輸出)產(chǎn)生負(fù)跳變,使接收端MCU進(jìn)入接收狀態(tài),建議RO外接10kΩ上拉電阻.

3)保證系統(tǒng)上電時(shí)的RS-485芯片處于接收輸入狀態(tài)。

對于收發(fā)控制端TC建議采用MCU引腳通過反相器進(jìn)行控制,不宜采用MCU引腳直接進(jìn)行控制,以防止MCU上電時(shí)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(yīng)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(shí)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(wěn)壓管代替。

5)合理選用芯片。

例如,對外置設(shè)備為防止強(qiáng)電磁(雷電)沖擊,建議選用TI的75LBC184等防雷擊芯片,對節(jié)點(diǎn)數(shù)要求較多的可選用SIPEX的SP485R。