一、RS485通信接口特點(diǎn)

作為工業(yè)領(lǐng)域上較常用的通信方式，RS485總線具有以下諸多特點(diǎn)：

(1)收發(fā)器輸出A、B之間的電平為+2V～+6V，是邏輯“1”;為-6V～-2V，是邏輯“0”。信號電平比RS232降低了，不易損壞接口芯片。另有“使能”控制信號，可使收發(fā)器處于高阻狀態(tài)，切斷與傳輸線的連接。

(2)接收器的輸入靈敏度為200mV。即在當(dāng)接收端A、B之間的電平相差200mV時即可輸出邏輯。

(3)傳輸速率高(10Mbps)，傳輸距離達(dá)到1200m。

(4)具有多站點(diǎn)傳輸能力，即總線上允許掛接多達(dá)128個收發(fā)器，可建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。

(5)RS485收發(fā)器共模電壓范圍為-7V～+12V，只有滿足該條件，整個網(wǎng)絡(luò)才能正常工作。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩(wěn)定，甚至損壞接口。

二、RS485收發(fā)控制方法

RS485屬于半雙工總線，在實際使用時一般采用主機(jī)輪詢或令牌傳遞的方法來分配總線控制權(quán)，RS485設(shè)備需要進(jìn)行發(fā)送和接收的方向轉(zhuǎn)換。比較通用的做法是，每個RS485設(shè)備在平時均處于接收狀態(tài)，只有在自己有數(shù)據(jù)要發(fā)送時才轉(zhuǎn)換到發(fā)送狀態(tài)，數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后再次切換回接收狀態(tài)。

1、第一種：程序換向控制

最常用的RS485收發(fā)換向方法是程序換向，即由MCU的一個I/O端口控制RS485收發(fā)器件的收發(fā)使能引腳，在平時使RS485收發(fā)器件處于接收狀態(tài)，如下圖，這里485芯片用TI的SN65LBC184，最大速率達(dá)到250Kbps，當(dāng)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時，MCU將RS485收發(fā)器件引腳(網(wǎng)絡(luò)RS485_EN2)置于發(fā)送狀態(tài)，完成數(shù)據(jù)發(fā)送后，再把RS485收發(fā)器件切回接收狀態(tài)。

這種方式簡單易行，不需增加額外成本，這種方法很多人都會知道并且基本上都用的方法。

2、第二種：自動換向

但是，當(dāng)我們采用某種硬件平臺的工控主板或核心板進(jìn)行二次開發(fā)時，由于工控主板或核心板上沒有預(yù)留出足夠的I/O端口，使得RS485收發(fā)的程序換向方法無法實現(xiàn)。在某些特定的情況下，開發(fā)平臺的底層驅(qū)動未對外開放，難以對底層進(jìn)行二次開發(fā)，這種情況下即便有足夠的I/O端口也無法實現(xiàn)程序換向。為此，我們需要采用另外一種換向技術(shù)，即自動換向技術(shù)。自動換向其實就是對使能引腳不需要單獨(dú)的I/O口來控制，而是由發(fā)送引腳發(fā)送數(shù)據(jù)時候順便控制了。

要實現(xiàn)這種方法可以使能那里加一個反相器，如下圖，在空閑狀態(tài)下，串口的發(fā)送信號TXD2為高電平，經(jīng)過反相器后輸出低電平，使SN65LBC184處于接收狀態(tài)，而RS485總線由于上下拉電阻的作用處于A高B低的狀態(tài)。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時，TXD2信號線上的低電平比特位控制SN65LBC184進(jìn)入發(fā)送狀態(tài)，將該比特發(fā)送出去。而高電平比特位則使SN65LBC184處于接收狀態(tài)，由RS485總線上下拉電阻把總線置于A高B低的狀態(tài)，即表示發(fā)送了高電平。

反相器也可以用三極管代替，如下圖所示，工作原理和加反相器一樣。

但是這種方法在發(fā)送高電平時的驅(qū)動能力有限，因此會限制通訊距離，一般適用于距離不遠(yuǎn)場合。

其實，為了省去控制的麻煩，也可以采用專門的、帶有AutoDirection功能的485芯片，比如MAX13487E，它省去了常用的485使能信號，從而簡化了設(shè)計電路。