前言
RS485電路?是一種常見的串行通信接口標準,廣泛應用于工業控制環境中。它采用平衡發送和差分接收的方式,具有抑制共模干擾的能力,適用于通信距離從幾十米到上千米的場景,并且在多節點系統中表現良好?。
在工業控制領域,RS485總線常用于連接各種設備,如傳感器、執行器等。通過差分傳輸方式,RS485總線能夠有效抵抗共模干擾,確保數據的穩定傳輸。此外,RS485電路還可以通過隔離器件將系統電源和收發器的電源隔離,進一步增強系統的穩定性和安全性?。
產品介紹
SSP485芯片是一款經典的+5V低功耗半雙工RS485收發器,數據傳輸速率高達2Mbps。+3.3V電源下,傳輸速率最大推薦500Kbps。SSP485具有失效保護電路,具有+15kVESD靜電放電防護功能。
SSP485接收器具有1/8 單位負載輸入阻抗,總線上可以掛接多達256個收發器。主要應用于RS-485/RS-422通信系統。
SSP485芯片引腳圖如下:
SSP485引腳圖
引腳說明如下:
引腳 | 符號 | 功 能 |
1 | RO | 接收器輸出端 |
2 | 接收器輸出使能,低電平使能 | |
3 | DE | 驅動器輸出使能,高電平使能 |
4 | DI | 驅動器輸入端 |
5 | GND | 接地 |
6 | A | 接收器的輸入端與驅動器的輸出端 |
7 | B | 接收器的輸入端與驅動器的輸出端 |
8 | VDD | 電源 |
SSP485電路圖如下:
SSP485電路圖
SSP485典型電路大家可以看下,RE和DE是接到一起的,由MCU的控制腳控制,RX和TX為MCU的串口信號,分別接到SSP485的RO和DI管腳。
◆當控制信號為高電平,RE邏輯為1,此時SSP485為發送使能:
當TX為高電平,輸出A為高電平,B為低電平,也就是輸出485的邏輯1;
當TX為低電平,輸出A為低電平,B為高電平,也就是輸出485的邏輯0。
◆ 當控制信號為低電平,RE邏輯為0,此時SSP485為接收使能:
當485總線上A-B≥-50mV時,RX為高電平,接收到邏輯1;
當485總線上A-B≤-200mV時,RX為低電平,接收到邏輯0。
光耦隔離電路
隔離電路圖
VCC_MCU和VCC2是兩組不共地的電源,通過光耦隔離來實現信號的隔離傳輸,SSP485與MCU不共地,完全隔離而有效地抑制了高共模電壓的產生,從而大大降低了485芯片的損壞率,提高系統的穩定性。但也存在電路器件個數多、壽命短、抗共模能力弱、功耗高、傳輸速率受光電器件限制等缺點。
數字隔離電路
隔離電路圖
普通的光耦隔離的通訊速率有限,即使是高速光耦也無法和專用的數字隔離芯片相媲美,SSP5842ED是我司推出的四通道數字隔離芯片,最大通訊速率可達150Mbps,完全可以滿足485通訊速率的需求。相對于光耦隔離,數字隔離電路面積更小、傳輸速率不受限制,但成本也相對來說更高了。
自動收發電路
電路圖
自動收發電路在485電路的基礎上加了一個典型的三極管開關電路。
◆ 發送數據
發送數據時使用的是MCU的TX引腳,假設我們想發送數據0x72,寫成二進制就是0x01110010,TX引腳上會依次高低電平來體現1和0。
當TX引腳為0時,三極管不導通,DE為高電平,進入驅動器狀態。DI引腳接地,則AB間的差分電平邏輯為0;
當TX引腳為1時,三極管導通,RE為低電平,進入接收器狀態,A和B引腳為高阻態,因為上拉電阻Ra2和下拉電阻Rb2的作用,則AB間的差分電平邏輯為1。
◆接收數據
接收數據時使用的是MCU的RX引腳,在接收數據時,TX引腳保持高電平,三極管導通,RE為低電平,進入接收器狀態,RX引腳會接收AB端傳輸來的數據。
三極管的開啟延時是ns級別,關斷延時是us級別,會導致收發電路低電平的延時時間較長,其次高電平的發送是通過外部上下拉電阻驅動的,電阻越大上升沿越緩慢。
假設TX引腳上一個發送的bit為0,即將發送的bit為1,由于高電平的發送是通過外部上下拉電阻驅動的,收發器會切換到接收狀態。此時AB線從低電平切換到高電平需要幾百ns,RX引腳在這段時間內會接收到0。如果波特率太高,RX引腳接收到的低電平會被誤認為是接收的起始位,導致通訊異常。所以實際電路測下來,自動收發速率128000bps及以下都是可以正常通信的。
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