RS485通讯的工作原理?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-08
rs485传输的原理是什么?如何通信,如何接线?


采用差分信号。RS485采用两根通信线,通常用A和B或者D+和D-来表示。逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V表示,逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2~6)V来表示,是一种典型的差分通信。现场的485接线采用4线制接线,手拉手布线。但这种方式带来一个问题,即在远传时必须使用隔离。增加了成本,下图是必须隔离的原因。

近几年出现的二总线技术POWERBUS,两根线解决通讯供电问题,原理上解决了产生灌电流的问题,且布线支持任意拓扑,简单高效。

请看 百度百科

rs232
http://baike.baidu.com/view/196461.htm
rs485
http://baike.baidu.com/view/542681.htm


其实,就是 2 种技术规范 直接的 转换
现在 通常 用 芯片 来完成

美信 max 有很多

还有,现成的产品也 特别多

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E485C RS232/RS485/RS422无源转换器
E485D RS232/RS485/RS422有源隔离转换器

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RS485通讯的工作原理如下:

1、采用差分信号。我们在讲A/D的时候,讲过差分信号输入的概念,同时也介绍了差分输入的好处,最大的优势是可以抑制共模干扰。尤其当工业现场环境比较复杂,干扰比较多时,采用差分方式可以有效的提高通信可靠性。RS485采用两根通信线,通常用A和B或者D+和D-来表示。逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V表示,逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2~6)V来表示,是一种典型的差分通信。

2、RS485通信速率快,最大传输速度可以达到10Mb/s以上。

3、RS485内部的物理结构,采用的是平衡驱动器和差分接收器的组合,抗干扰能力也大大增加。

4、传输距离最远可以达到1200米左右,但是它的传输速率和传输距离是成反比的,只有在100Kb/s以下的传输速度,才能达到最大的通信距离,如果需要传输更远距离可以使用中继。

5、可以在总线上进行联网实现多机通信,总线上允许挂多个收发器,从现有的RS485芯片来看,有可以挂32、64、128、256等不同个设备的驱动器。

6、RS485的接口非常简单,与RS232所使用的MAX232是类似的,只需要一个RS485转换器,就可以直接与单片机的UART串口连接起来,并且使用完全相同的异步串行通信协议。但是由于RS485是差分通信,因此接收数据和发送数据是不能同时进行的,也就是说它是一种半双工通信。



RS485通讯的工作原理如下:

1、采用差分信号。我们在讲A/D的时候,讲过差分信号输入的概念,同时也介绍了差分输入的好处,最大的优势是可以抑制共模干扰。尤其当工业现场环境比较复杂,干扰比较多时,采用差分方式可以有效的提高通信可靠性。RS485采用两根通信线,通常用A和B或者D+和D-来表示。逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V表示,逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2~6)V来表示,是一种典型的差分通信。

2、RS485通信速率快,最大传输速度可以达到10Mb/s以上。

3、RS485内部的物理结构,采用的是平衡驱动器和差分接收器的组合,抗干扰能力也大大增加。

4、传输距离最远可以达到1200米左右,但是它的传输速率和传输距离是成反比的,只有在100Kb/s以下的传输速度,才能达到最大的通信距离,如果需要传输更远距离可以使用中继。

5、可以在总线上进行联网实现多机通信,总线上允许挂多个收发器,从现有的RS485芯片来看,有可以挂32、64、128、256等不同个设备的驱动器。

6、RS485的接口非常简单,与RS232所使用的MAX232是类似的,只需要一个RS485转换器,就可以直接与单片机的UART串口连接起来,并且使用完全相同的异步串行通信协议。但是由于RS485是差分通信,因此接收数据和发送数据是不能同时进行的,也就是说它是一种半双工通信。



485在现场施工上的一些问题,也可以从原理层面分析一下:

简单来说,主要是由于两方面原因造成的:

一、差分弱电流浮压方式传输信号方式

采用电压差分方式传输数据,采样浮动电压的交替变化,物理层一个发送端对应多个高阻输入的方式。由于接收器是多个高阻输入,虽然发送端是推挽输出,在距离发送端的近端,具有一定的干扰电压通过磁耦合入总线,产生的电压会被发送端引流吸收。但由于长导线的电阻,距离发送器的长导线远端,电压极易被干扰。如下图:

所以常常RS485 要加终端匹配电阻,但弊端相当明显:

1, 增加了施工步骤,和现场调试时间。

2, 即使 100Ω的终端匹配电阻,引流干扰的能力也只有0.05mA 。和动辄几十mA 真实负载的电源抗扰度,完全不是一个数量级!0.05mA VS 几十mA !

3, 终端电阻的加入,加大了发送端 RS485 芯片的发热,降低了RS485 的线缆驱动能力。

4,如果终端电阻损坏,增加的部件,增加的风险!整个总线将彻底陷入瘫痪。

二,信号的与电源线分离:

电源与信号线分立导致的隔离成本与不隔离的共模电压风险,由于RS485 ,CAN 信号线与供电线分离。导致远传后,由于功率线线损压降,导致的远端差模电压不同,不隔离的话,当线较细或距离较远时。会导致RS485 或CAN 芯片损坏可能。而供电与通讯同属两线的二总线类似POWERBUS 技术,则从原理上没有此问题。无需隔离。安全可靠。



特点
  1. RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2~6)V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2~6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片, 且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。
  2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 。
  3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力增强,即抗噪声干扰性好。
  4. RS-485最大的通信距离约为1219M,最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。RS-485总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可以达到128个或者256个节点,最大的可以支持到400个节点。

1、485总线协议
在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485串行总线标准。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。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。

2、 485总线协议还有如下特性:
1. RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6)V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片, 且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。
2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 。
3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力增强,即抗噪声干扰性好。
因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。

3、485总线传输距离
4RS-485最大的通信距离约为1219m,最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离。理论上,通信速率在100Kpbs及以下时,RS485的最长传输距离可达1200米,但在实际应用中传输的距离也因芯片及电缆的传输特性而所差异。在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大,最多可以加八个中继,也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到9.6公里。如果真需要长距离传输,可以采用光纤为传播介质,收发两端各加一个光电转换器,多模光纤的传输距离是5~10公里,而采用单模光纤可达50公里的传播距离。

  • rs485传输的原理是什么?如何通信,如何接线?
    答:采用差分信号。RS485采用两根通信线,通常用A和B或者D+和D-来表示。逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V表示,逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2~6)V来表示,是一种典型的差分通信。现场的485接线采用4线制接线,手拉手布线。但这种方式带来一个问题,即在远传时必须使用隔离。增加了...
  • 什么是RS485
    答:电源与信号线分立导致的隔离成本与不隔离的共模电压风险,由于RS485 ,CAN 信号线与供电线分离。导致远传后,由于功率线线损压降,导致的远端 差模电压不同,不隔离的话,当线较细或距离较远时。会导致RS485 或CAN 芯片损坏可能。而供电与通讯同属两线的二总线类似POWERBUS 技术,则从原理上没有此问题...
  • RS485实现一对多或多对多通信的原理是什么?
    答:答:485一对多的通讯是本身这套硬件具备的通讯能力,主机广播发送从机接收,在通讯时就规定好了主从。多对多的通信要通过485的集线器控制,标准RS485本身是实现不了的。多对多通信原理其实要讲一下485集线器是个什么东西,简单来说,485集线器里面是有多路串口的MCU作为控制,多主机输入时,MCU选择透传或...
  • 通讯协议的方式有哪几种?rs485通讯基于什么原理
    答:电气原理TTL接口电平常见的有3.3V和5V的。通过在0和TTL电平之间摆动,来传输数据。需要通讯双方“约定” 好速率。也就是说,通过TTL电平传输的UART接口是一种不传输时钟的"异步通讯"方式。一般通讯格式以一个字节为最小单位,有8位,和9位的常见格式。第九位有的人用于奇偶效验用。如下图:而RS485...
  • rs485怎么通信的?
    答:先设置主通信端口,再在其他端口设置不同的通信地址,并设置通信顺序。建立485总线通信网络。RS485有两线制和四线制。四线制只能实现点对点通信,目前很少使用。目前,多采用二线制,这是一种总线拓扑结构。同一总线最多可连接32个节点。
  • 通讯方式RS485是什么意思?请给我一个容易理解的答案
    答:RS485采用电压差分方式传输数据,采样浮动电压的交替变化,物理层一个发送端对应多个高阻输入的方式。由于接收器是多个高阻输入,虽然发送端是推挽输出,在距离发送端的近端,具有一定的干扰电压通过磁耦合入总线,产生的电压会被发送端引流吸收。
  • RS232接口和RS485接口 工作原理及特点。。要详细的。。。谢谢
    答:RS-485 RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线 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。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,...
  • rs485 与485通讯 接线方法?
    答:rs485与485通讯,接线方法:rs-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。rs-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络。如果需要使用星型结构,就必须使用485中继器或者485集线器才可以。rs-485总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485...
  • RS485通讯是什么?
    答:RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。以往,PC与智能设备通讯多借助RS232、RS485、以太网等方式,主要取决于设...
  • 如何进行RS485通信
    答:很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。另有一个问题是信号地,上述连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了...