RS485总线制维修常见故障处理
RS485总线制维修常见故障处理
提高RS-485总线可靠性的几种方法及常见故障处理
在MCU之间中长距离通信的诸多方案中、RS-485因硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制、小区监控、水利自动报测等领域、但RS-485总线在抗干扰、自适应、通信效率等方面仍存在缺陷、一些细节的处理不当常会导致通信失败甚至系统瘫痪等故障、因此提高RS-485总线的运行可*性至关重要、
1 RS-485接口电路的硬件设计
1）总线匹配、总线匹配有两种方法、一种是加匹配电阻、位于总线两端的差分端口VA与VB之间应跨接120Ω匹配电阻、以减少由于不匹配而引起的反射、吸收噪声、有效地抑制了噪声干扰、但匹配电阻要消耗较大电流、不适用于功耗限制严格的系统、
另外一种比较省电的匹配方案是RC 匹配利用一只电容C 隔断直流成分、可以节省大部分功率、但电容C的取值是个难点、需要在功耗和匹配质量间进行折衷、除上述两种外还有一种采用二极管的匹配方案、这种方案虽未实现真正的匹配、但它利用二极管的钳位作用、迅速削弱反射信号达到改善信号质量的目的、节能效果显著、
2） RO及DI端配置上拉电阻、异步通信数据以字节的方式传送、在每一个字节传送之前、先要通过一个低电平起始位实现握手、为防止干扰信号误触发RO（接收器输出）产生负跳变、使接收端MCU进入接收状态、建议RO外接10kΩ上拉电阻、
3）保证系统上电时的RS-485芯片处于接收输入状态、对于收发控制端TC建议采用MCU引脚通过反相器进行控制、不宜采用MCU引脚直接进行控制、以防止MCU 上电时对总线的干扰、
4）总线隔离、RS-485总线为并接式二线制接口、一旦有一只芯片故障就可能将总线“拉死”、因此对其二线口VA、VB与总线之间应加以隔离、通常在VA、VB与总线之间各串接一只4~10Ω的PTC电阻、同时与地之间各跨接5V的TVS二极管、以消除线路浪涌干扰、如没有PTC电阻和TVS二极管、可用普通电阻和稳压管代替、
5）合理选用芯片、例如、对外置设备为防止强电磁（雷电）冲击、建议选用TI的75LBC184等防雷击芯片、对节点数要求较多的可选用SIPEX的SP485R、
2 RS-485网络配置
1）网络节点数、网络节点数与所选RS-485芯片驱动能力和接收器的输入阻抗有关、如75LBC184标称最大值为64点、SP485R标称最大值为400点、实际使用时、因线缆长度、线径、网络分布、传输速率不同、实际节点数均达不到理论值、例如75LBC184运用在500m分布的RS-485网络上节点数超过50或速率大于9.6kb/s时、工作可*性明显下降、通常推荐节点数按RS-485芯片最大值的70%选取、传输速率在1200~9600b/s之间选取、通信距离1km以内、从通信效率、节点数、通信距离等综合考虑选用4800b/s最佳、通信距离1km以上时、应考虑通过增加中继模块或降低速率的方法提高数据传输可*性、
2）节点与主干距离、理论上讲、RS-485节点与主干之间距离（T头、也称引出线）
越短越好、T头小于10m的节点采用T型、连接对网络匹配并无太大影响、可放心使用、但对于节点间距非常小（小于1m、如LED模块组合屏）应采用星型连接、若采用T型或串珠型连接就不能正常工作、RS-485是一种半双工结构通信总线、大多用于一对多点的通信系统、因此主机（PC）应置于一端、不要置于中间而形成主干的T型分布、
3 提高RS-485通信效率
RS-485通常应用于一对多点的主从应答式通信系统中、相对于RS-232等全双工总线效率低了许多、因此选用合适的通信协议及控制方式非常重要、
1．总线稳态控制（握手信号）、大多数使用者选择在数据发送前1ms将收发控制端TC置成高电平、使总线进入稳定的发送状态后才发送数据；数据发送完毕再延迟1ms 后置TC端成低电平、使可*发送完毕后才转入接收状态、据笔者使用TC端的延时有4个机器周期已满足要求；
2．为保证数据传输质量、对每个字节进行校验的同时、应尽量减少特征字和校验字、惯用的数据包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、尾码组成、每个数据包长度达20~30字节、在RS-485系统中这样的协议不太简练、推荐用户使用MODBUS协议、该协议已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准中、
4 RS-485接口电路的电源、接地
对于由MCU结合RS-485微系统组建的测控网络、应优先采用各微系统独立供电方案、最好不要采用一台大电源给微系统并联供电、同时电源线（交直流）不能与RS-485信号线共用同一股多芯电缆、RS-485信号线宜选用截面积0.75mm2以上双绞线而不是平直线、对于每个小容量直流电源选用线性电源LM7805比选用开关电源更合适、当然应注意LM7805的保护：
1．LM7805输入端与地应跨接220~1000μF电解电容；
2．LM7805输入端与输出端反接1N4007二极管；
3．LM7805输出端与地应跨接470~1000μF电解电容和104pF独石电容并反接1N4007二极管；
4．输入电压以8~10V为佳、最大允许范围为6.5~24V、可选用TI的PT5100替代LM7805、以实现9～38V的超宽电压输入
一种基于RS485总线的远程数据通信系统
一种基于!"#$%总线的远程数据通信系统& 潘浩’李洪彪(张朝晖) ’*石油大学信控学院东营(+,-.’/(*胜利油田胜大集团东营(+,---/ )*北京科技大学信息学院北京’---0)/ 摘要介绍了单片机和微机通过1230+总线进行远程通信的软硬件设计方法4并结合实例给出了系统的几种特殊应用5 关键词串行通讯1230+总线单片机动态数据交换 6789:;<=>!8?=@8A=??B<:C D@:=<"E9@8?9F:D!"#$%G B9 H I J K I L’M N K L J O P N I L Q R I J OQ R I L R S N T*U V W X X Y X Z[\Z X]^_‘a X\_\bc X\‘]X Y d\e a\f f]a\e4g\a h f]i a‘jX Zk f‘]X Y f l^4m X\e j a\e n o p q r T4c W a\_/ 6s9@t D C@u R v w I w v x N y z L{S y L JI|v y N O JL z{L}}S J N{I~N L J y P v~!v v J"L{I"}v~v x I J|x v}L~v{L}w S~v x P I y v|L J 1230+P S y#2L}v y{R v}v y4y S{RI v J v x O$y I%N J O4"L J O v x|N y~I J{v I J|&&’I x v w x v y v J~v|# (8E)=t*92v x N I"{L}}S J N{I~N L J1230+P S y2N J O"v+{R N ww x L{v y y L x&&’*&$J I}N{|I~I v,{R I J O v/ -引言 自动化仪表的数字化.分散化.网络化4即现场总线4是其重要的发展方向之一5它克服了&/2系统的控制和采集相对集中.系统封闭的缺点5它将现场的智能模块赋予强大的采集和控制功能4把各模块和远程监控微机通过双绞线作总线4按照开放的.规模的通信协议连成网络4从而使控制更灵活4危险更分散5其通讯协议主要有00.M L J1L x2y.H x L z N P S y./34等几种4但它们都较为复杂4需要专门的硬件支持5针对目前仪表过渡阶段而言41230+总线通讯方式更为简洁灵活5由于其传输速率高4误码率低4距离远*不加中继器时有效传输距离可达’(--}/4硬件接口简单4软件易实现4性价比较高等优点使得基于1230+协议的系统更适合于现场4特别是中小型数据采集和控制系统的应用5本文将给出一种基于该总线的数据采集和控制系统的软硬件设计方法及诸如节电.中长距离通信.和&&’接口等的应用5 5单片机与微机远程通信的实现 5#-实现!"#$%总线通信的一般应用 如图’4由于全双工方式需要(对双绞线4为节约成本和简化控制4这里采用半双工两线制方式5系统首先将单片机的信号和串行电平接口芯片如*63730)4 ,+’,.等/相连4进行u u M81230+电平互转4作为一个节点连接到由双绞线组成的1230+总线网络上4再在 远程微机端用电平转换模块*如3|I}3+(-等/进行 1230+812()(电平互转后和计算机串口相连5每个节点都有自己的独立的地址5通过远程微机端发送带有地址码的命令码4由各个节点对命令进行监听4和命令码中的地址相匹配的节点将在规定的时间内完成规定的读写操作4并返回相关信息 5 &本文得到石油大学博士基金资助5万方数据
解析基于RS485总线的远程测控系统
解析基于RS485总线的远程测控系统 rs-485/' target='_blank'>RS-485总线型远程测控系统已得到广泛应用，这主要因为rs-485/' target='_blank'>RS-485总线具有传输距离远等特点。在传输速率为9600bit/s 时传输距离可达1.2km以上，最高传输速率可达10Mbit/s，且只用普通双绞线即可，同一对双绞线上可以挂接多至256个以上的终端。有许多工业测控模块都是采用RS-485总线型的，比如Adam、Nudan等，但价格较高。本文介绍的RS-485远程测控系统结合传统的分布式测控系统的特点、利用了RS-485总线的特点，而且巧妙地应用了AT89C2051单片机和CD4067多路开关，因而成本低，功能灵活，使用简单。 1、系统设计方案本系统由一台PC作为主机，多至255台AT89C2051单片机作为从机。主机的RS-232串行口经过外插式的RS-232/RS-485转换器变成RS-485的数字信号总线。PC与单片机之间通过RS-485数字信号总线进行串行通信。 单片机的串行口通过MAX485芯片转换成RS-485规程。单片机的P1.0～P1.3用于作为两片 CD4067（16选1多路开关）的地址选择信号。两片CD4067共同构成一个双16选1多路开关。PC首先发出所要选中的单片机编号m（0～254），然后发送该单片机控制的通道的序号n（0～15），这时第m个单片机的第n个通道选中，其信号与本系统的模拟信号总线相通，并传送到PC并行口（即打印口）上挂接的微型数据采集器上。微型数据采集器对模拟信号进行A/D转换后送入计算机进行记录和显示。如果被选中的通道的模拟信号是电流信号而不是电压信号，则需要在模拟信号总线之间并接一只电阻，以便将电流信号转换成电压信号。为了能有效地传送比较微弱的模拟信号，比如热电偶的热电势信号，系统的模拟信号总线必须使用屏蔽电缆。微型数据采集器应选用带多量程选择和程控放大的型号，以适应各种传感器输出信号的要求。本系统也可以用来远程控制继电器和电机等，此时利用微型数据采集器的D/A转换功能。比如第m个单片机的第n个通道接的是一个固态继电器，首先PC通过串行口发出地址信号选中该通道，然后PC通过微型数据采集器
RS232与RS485的功能和区别是什么
RS232与RS485的功能和区别是什么? RS232接口是1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。DB25的串口一般只用到的管脚只有2(RXD)、3(TXD)、7(GND)这三个，随着设备的不断改进，现在DB25针很少看到了，代替他的是DB9的接口，DB9所用到的管脚比DB25有所变化，是2(RXD)、3(TXD)、5(GND)这三个。因此现在都把RS232接口叫做DB9。 元器件常识：市场上把公头的接插件叫做DRXX，母头的叫DBXX，比如我们电脑上的串口，在市场上叫做DR9，不是DB9，很多人都误叫做DB9，实际上的DB9是两个把两个DR9互相连接在一起的接口。 在文章中，我把所有的串口设备接口都统一叫做RS232接口。 RS-485接口 由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点： (1) 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 (2) 传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在“南方的老树51CPLD开发板”中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。 (3) 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式， 这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。 (4) 传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。 针对RS232接口的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485就是其中之一，它具有以下特点：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，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。 4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米，另外RS-232接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。 因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线(我们一般叫AB线)，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS232/RS485转换电路 由于有的设备是232接口的，有的是485接口的，如果有一台232接口的设备与一台485接口的设备通信，那就需要一个转换器，把232接口的设备的232信号转换成485信号，然后再与 485接口的设备通信，这个转换器就是RS232/RS485转换电路。如果是两台232接口的设备要进行远距离的通信，那只要加上两个RS232/RS485转换电路就可以了。 以上的RS232/RS485转换电路上采用从计算机串口偷电技术，市场上称之为“无源RS232/RS485转换电路”，而“有源RS232/RS485转换电路”，电路原理图与上图差不多，只是电源部分改点而已.
基于RS_485总线主从通信协议及其实现
云南大学学报(自然科学版),2007,29(S2):259～262CN53-1045/N ISSN0258-7971 Journal of Yunnan U niversity Ξ 基于RS-485总线主从通信协议及其实现 彭 娜,黎 英,林庆超,张英华 (云南大学信息学院,云南昆明 650091) 摘要:RS-485总线是工业现场控制系统常用的组网方法.本文中详细讨论了一种基于RS-485总线通信协议的设计,具有可靠、灵活,相比其它的主从通信协议设计可以实现即插即用功能. 关键词:RS-485;主从通信协议;协议数据单元 中图分类号:TP366 文献标识码:A 文章编号:0258-7971(2007)S2-0259-04 计算机技术、自动化技术和通信技术是现代信息科学技术的重要组成部分,是现代科学技术中的核心先导技术.计算机控制是计算机技术与自动控制理论及自动化技术紧密结合并应用于实际的结果.20世纪90年代高性能计算机、网络技术及多媒体技术的发展,使计算机应用向网络化、综合化、集成化、智能化发展,使自动控制技术更广泛地应用于工业、交通、服务等各行各业,而且控制的形式也越来越复杂.许多单机控制系统已逐渐向多机联网的方向发展,如:数据采集、消防、门禁、消费等控制系统,这就需要将各单机控制系统进行组网以进行相互通信,从简单的集中式控制逐渐向复杂的分布式、多控制端形式发展,出现了以网络通信技术为基础的新的控制形式.串行通信作为一种简单、廉价的通信方式在控制工程中广泛应用,其中RS -485总线型多CPU网络控制系统得到了推广与发展[1]. 1 硬件设计 RS-485通信协议是工业控制中使用最为广泛的双向、平衡传输线标准,它支持多点联接,允许创建多达32个接点的网络,并可以在网络中增加另外32个模块;由于RS-485标准支持半双功通信,只需2根线就可以进行数据的发送和接收,同时具有抑制共模干扰的能力.在由单片机构成的多机串行通信系统中,采用主从式结构:子机不主动发送命令或数据,一切都由主机控制.并且在一个多机通信系统中,只有1台单片机作为主机,各台子机之间不能相互通讯,即使有信息交换也必须通过主机转发[2],RS-485构成的多机通信原理框图如图1. 2 通信协议设计 协议数据单元分为2种格式:通用帧格式(表1);特殊帧格式(表2) 表1 通用帧格式 T ab11 G eneral frame format 地址功能数据长度数据CRC 1B1B1B1-16B2B 表2 特殊帧格式 T ab12 S pecial frame format 地址功能结束符 1B1B0X00 其中第1种格式为通用帧,第2种数据帧当主机检测与之连接从机的地址或者报接收数据出错时才用的格式. 主从式通信方式,即主控制器采用循环查询的方式于各子控制器通信,子控制器相互间不直接通信,而是通过主控制器间接地相互通信. Ξ收稿日期:2007-09-20 作者简介:彭 娜(1983- ),女,云南人,硕士生,主要从事低压电力载波通信协议方面的研究. 通讯作者:黎 英(1963- ),男,云南人,教授,博士,主要从事嵌入式系统研究.
RS485,RS232,RS422与MODBUS什么区别
RS485,RS232,RS422与MODBUS什么区别 Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它 已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不 管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息 域格局和内容的公共格式。当在一Modbus 网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种 行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus 协议发出。在其它网络上，包含了Modbus 协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。采 用RS485、RS232 通讯接口时，传输电缆的长度如何考虑？在使用RS485、RS232 通讯接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受 信号失真及噪声等影响所限制。最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使 用24AWG 铜芯双绞电话电缆（线径为0.51mm），线间旁路电容为52.5PF/M，终端负载电阻为100 欧时所得出。当数据信号速率降低到90Kbit/S 以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV 时，则电缆长度被限制在1200M。实际上，在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例如：当数据信号速率为 600Kbit/S 时，采用24AWG 电缆，由图可知最大电缆长度是200m，若采用19AWG 电缆（线径为0.91mm）则电缆长度将可以大于200m；若采用
基于RS485总线的数据采集处理系统
基于RS 485总线的数据采集处理系统 李新超,李继凯 (茂名学院 广东茂名 525000) 摘 要:为了解决多通道数据的远程采集和处理问题,介绍基于RS 485总线的串行通信数据采集处理系统的方案设计。给出RS 485通信接口的具体硬件电路,应用VC ++6.0编写PC 机软件,完成了PC 机与数据采集模块的串行通信及数据处理的软件系统设计,实现了对多通道现场数据的实时采集和处理,系统具有较强的实用性和扩展性。 关键词:RS 485总线;数据采集;串口通信;VC ++ 中图分类号:TN919 文献标识码:B 文章编号:10042373X (2007)122124203 The Data Acquisition and Processing System B ased on RS 485Bus L I Xinchao ,L I Jikai (Maoming University ,Maoming ,525000,China ) Abstract :To meet the remote multi 2channel data acquisition and processing.In this paper a serial communication data ac 2 quisition and processing system based on RS 485are designed.The hardware design of RS 485bus is presented.The system software design of serial communication between PC and multi 2channel data Acquisition modules and processing module by u 2sing VC ++6.0are described.The multi 2channel real 2time data acquisition and processing is realized.The system proves practi 2cability and expansibility. K eywords :RS 485bus ;data acquisition ;serial communication ;VC ++ 收稿日期:2006212216 基金项目:茂名学院青年科研基金项目(203259) 单片机具有集成度高、控制功能强、系统结构简单、价格优廉等优点。但是他的存储器容量太小,无法存储大量的采集数据;速度较慢,无法完成复杂数据处理、分析。将二者结合起来,单片机对输入的信号进行采集,然后向PC 机系统发送数据,PC 机系统对采集的数据进行处理,系统的功能将非常强大。二者的通信在速度要求不高的情况下常采用串行通信。串行通信具有实现简单、使用灵活方便、数据传输可靠等优点,因而在工业监控、数据采集和实时监控系统中得到广泛应用。目前,有多种接口标准可用于串行通信,包括RS 232,RS 422和RS 485等。RS 232是最早的串行接口标准,在短距离、较低波特率串行通信中得到了广泛应用。其后发展起来的RS 422,RS 485是平衡传送的电气标准,比起RS 232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的提高。RS 485硬件设计简单、控制方便、成本低廉,支持远距离多机通信。在实际应用如小区智能管理,楼宇监控等场合通常需要多个测控点才能有效完成测控任务,传输距离通常较远,RS 232总线无法满足设计要求,所以采用RS 485总线进行设计。1 系统总体设计 为满足对多通道数据采集和处理、控制的开发设计,系统采用1台PC 机和多个单片机采集终端构成集总式系统。由单片机P89L PC935构成采集控制终端即下位机, 采用RS 485总线与PC 机进行串口通信数据传输。系统中所有下位机挂接于同一条数据通信总线,总线为各现场单元共享,为避免总线通信的竞争与冲突,系统网络通信采用主从通信控制方法,即系统中每个下位机被赋予惟一的本机地址,采用上位机轮询,下位机应答的通信方式。用VC ++编写PC 机系统软件控制整个系统工作,利用VC 的MSComm 控件编写程序实现与下位机串口通信,编写程序实现对所得数据进行处理,如可以动态显示采集数据的曲线图形,并用ADO 数据库实现了采集数据的保存和查询。图1 是采集处理系统的总体框图。 图1 系统总体结构框图 2 系统的设计与实现2.1 RS 485通信接口 PC 机只有RS 232接口,所以要设计电路将RS 232 4 21总线与网络李新超等:基于RS 485总线的数据采集处理系统
RS232与RS485接口的区别及各自特点以及在使用中应注意事项
RS232与RS485接口的区别及各自特点以及在使用中应注 意事项 RS232与RS485接口的区别及各自特点以及在使用中应注意事项 1. 什么是 RS-232-C接口,采用RS-232-C接口有何特点,传输电缆长度如何考虑, 答:计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口(又称 EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是"数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准",该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。一般只使用3-9条引线。RS-232-C最常用的9条引线的信号内容见附表1所示 附表1 引脚序号信号名称符号流向功能 2 发送数据 TXD DTE?DCEDTE 发送串行数据 3 接收数据 RXD DTE?DCEDTE 接收串行数据 4 请求发送 RTS DTE?DCEDTE 请求DCE将线路切换到发送方式 5 允许发送 CTS DTE?DCEDCE 告诉DTE线路已接通可以发送数据 6 数据设备准备好 DSR DTE?DCEDCE 准备好 7 信号地信号公共地
8 载波检测 DCD DTE?DCE 表示DCE接收到远程载波 20 数据终端准备好 DTR DTE?DCE DTE准备好 22 振铃指示 RI DTE?DCE 表示DCE与线路接通,出现振铃 (1) 接口的电气特性 在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑"1"，-5- - 15V;逻辑"0" +5- +15V。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑"0"，高到-3V的信号作为逻辑"1" (2) 接口的物理结构 RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即"发送数据"、"接收数据"和"信号地"。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。 (3) 传输电缆长度 由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50英 尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺，美国DEC 公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。其中1号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线，每对由22# AWG组成，其外覆以屏蔽网。2号电缆为不带屏蔽的电 缆。型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯电缆。 附表2 DEC 公司的实验结果 波特率 1号电缆传输距离(英尺)2号电缆传输距离(英尺) 110 5000 3000
基于RS485总线的PC与多个单片机通信的C语言程序
思路： PC方面：可以用MSCOMM控件先发一个字符表示接收地址，后延迟1ms，（注意PC端在485通讯在字符发送过程中一定要加延迟，这是我多次测试的总结，如果是用调试助手的话，他内部代码已经加过延迟了，就不必考虑这个问题）再发控制指令，初学者建议直接用调试助手 单片机方面：首先对接收数据进行核对，如果不是本地地址，放弃，如果是本地地址，在检测命令是否正确，如果正确，做出处理后返回PC本地地址并发送命令 我举个例子教你怎么玩多站通讯，下面是我已经通过测试的一个程序 #include
rs232与rs485的特点
RS232特点： （1）接口的信号内容实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。（2）接口的电气特性在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1”，-5—-15V；逻辑“0” +5—+15V 。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号作为逻辑“1” （3）接口的物理结构RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。 （4）传输电缆长度由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50英尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺，美国DEC公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。其中1号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线，每对由22# AWG 组成，其外覆以屏蔽网。2号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG 的四芯电缆。
RS232的缺点： 1、接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 2、传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。 3、接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。 4、传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。 RS485的特点： 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，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。 4、RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
RS485通讯协议说明
摘要：阐述了RS-485总线规范，描述了影响RS-485总线通信速率和通信可靠性的三个因素，同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关系。 关键词：RS-485 现场总线信号衰减信号反射 当前自动控制系统中常用的网络，如现场总线CAN、Profibus、INTERBUS-S以及ARCNet的物理层都是基于RS-485的总线进行总结和研究。 一、EIA RS-485标准 在自动化领域，随着分布式控制系统的发展，迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在RS-422标准的基础上，EIA研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的RS-485总线标准。 RS-485标准采有用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线，具体规格要求： 接收器的输入电阻RIN≥12kΩ 驱动器能输出±7V的共模电压 输入端的电容≤50pF 在节点数为32个，配置了120Ω的终端电阻的情况下，驱动器至少还能输出电压1.5V（终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关） 接收器的输入灵敏度为200mV（即（V+）-（V-）≥0.2V，表示信号“0”；（V+）-（V-）≤-0.2V，表示信号“1”） 因为RS-485的远距离、多节点（32个）以及传输线成本低的特性，使得EIA RS-485成为工业应用中数据传输的首选标准。 二、影响RS-485总线通讯速度和通信可靠性的三个因素 1、在通信电缆中的信号反射 在通信过程中，有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。
阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射，如图1所示。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻，如图2所示。 从理论上分析，在传输电缆的末端只要跨接了与电缆特性阻抗相匹配的终端电阻，就再也不会出现信号反射现象。但是，在实现应用中，由于传输电缆的特性阻抗与通讯波特率等应用环境有关，特性阻抗不可能与终端电阻完全相等，因此或多或少的信号反射还会存在。 引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。 信号反射对数据传输的影响，归根结底是因为反射信号触发了接收器输入端的比较器，使接收器收到了错误的信号，导致CRC校验错误或整个数据帧错误。 在信号分析，衡量反射信号强度的参数是RAF（Refection Attenuation Factor反射衰减因子）。它的计算公式如式（1）。 RAF=20lg(V ref/V inc) （1） 式中：V ref—反射信号的电压大小；V inc—在电缆与收发器或终端电阻连接点的入射信号的电压大小。 具体的测量方法如图3所示。例如，由实验测得2.5MHz的入射信号正弦波的峰-峰值为+5V，反射信号的峰-峰值为+0.297V，则该通讯电缆在2.5MHz的通讯速率时，它的反射衰减因子为： RAF=20lg(0.297/2.5)=-24.52dB
RS232接口与RS485接口特点
RS232接口与RS485接口特点 RS232 接口RS232 接口是1970 年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。 它的全名是数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数 据交换接口技术标准该标准规定采用一个25 个脚的DB25 连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。DB25 的串 口一般只用到的管脚只有2（RXD）、3（TXD）、7（GND）这三个，随着设备的不断改进，现在DB25 针很少看到了，代替他的是DB9 的接口，DB9 所用到的管脚比DB25 有所变化，是2（RXD）、3（TXD）、5（GND）这三个。因此现在都把RS232 接口叫做DB9。 元器件常识：市场上把公头的接插件叫做DRXX，母头的叫DBXX，比 如我们电脑上的串口，在市场上叫做DR9，不是DB9，很多人都误叫做DB9，实际上的DB9 是两个把两个DR9 互相连接在一起的接口。 在文章中，我把所有的串口设备接口都统一叫做RS232 接口。 RS-485 接口 由于RS232 接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点： （1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。 （2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在南方的老树51CPLD 开发板中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。 （3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种 共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。 （4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50 英尺，实际上也只能用在50
RS232RS422RS485通信接口区别解析
RS232/RS422/RS485通信接口区别 一串口控制 通常我们对于视频服务器、录像机、切换台等直接播出、切换控制主要使用串口进行,主要使用到 RS-232、 RS-422与 RS-485三种接口控制。下面就串口的接口标准以及使用和外部插件和电缆进行探讨。 RS-232、 RS-422与 RS-485标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议, 在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。例如:视频服务器都带有多个 RS422串行通讯接口,每个接口均可通过 RS422通讯线由外部计算机控制实现记录与播放。视频服务器除提供各种控制硬件接口外,还提供协议接口,如RS422接口除支持 RS422的 Profile 协议外,还支持 Louth、 Odetics 、 BVW 等通过RS422控制的协议。 RS-232、 RS-422与 RS-485都是串行数据接口标准,都是由电子工业协会(EIA 制订并发布的, RS-232在 1962年发布。 RS-422由 RS-232发展而来,为改进 RS-232通信距离短、速率低的缺点, RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mbps ,传输距离延长到 4000英尺(速率低于 100Kbps 时,并允许在一条平衡总线上连接最多 10个接收器。 RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为 TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围, EIA 又于 1983年在 RS-422基础上制定了 RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为 TIA/EIA-485-A 标准。 1. S-232串行接口标准 目前 RS-232是 PC 机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。 RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。 RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。收、发端的数据信号是相对于信号地。典型的 RS-232信号在正负电平之间摆动,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平在 +5~+15V,负电
基于RS485总线的多机通信系统设计
2.2 RS-485 RS－485标准接口是单片机系统种常用的一种串行总线之一。RS-485通信方式RS-485标准是由EIA(电子工业协会)和TIA(通讯工业协会)共同制订和开发的。RS-485作为一种多点差分数据传输的电气规范,已成为业界最广泛应用的标准通信接口之一。理论上,RS-485标准最多接入32个设备(受芯片驱动能力的影响),可以工作在半双工或全双工模式下,最大传输距离约为1219米,最大传输速率约为10Mbps[1]。然而通常RS-485网络采用平衡双绞线作为传输媒体,平衡双绞线的长度与传输速率成反比,只有在20Kbps的传输速率下,才可能达到最大传输距离。一般15米长的双绞线最大传输速率仅为1Mbps。不过对于速率要求不是很高的控制系统来说已经足够了。 RS-485采用平衡发送和差分接收方式来实现通信：在发送端TXD将串行口的TTL 电平信号转换成差分信号A、B两路输出，经传输后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。两条传输线通常使用双绞线，又是差分传输，因此有极强的抗共模干扰的能力，接收灵敏度也相当高。同时，最大传输速率和最大传输距离也大大提高。如果以10Kbps 速率传输数据时传输距离可达12m，而用100Kbps时传输距离可达1.2km。如果降低波特率，传输距离还可进一步提高。另外RS-485实现了多点互连，最多可达256台驱动器和256台接收器，非常便于多器件的连接。不仅可以实现半双工通信，而且可以实现全双工通信。 2.3 多机通信原理 在多机通信中，每台从机均分配有一个从机地址，主机与从机之间进行串行通信时，通常是主机先呼叫某从机地址，唤醒被叫从机后，主、从两机之间进行数据交换。而未被呼叫的从机则继续进行各自的工作。可是，如果在主机与某被呼叫从机进行数据交换过程中，其他从机如果不采取相应的数据识别技术，则这些从机就会因为串行通信线上有数据传输而时时被打断，影响正常的工作。利用单片机的串口工作方式2、方式3可以很好解决上述问题。在多机通信过程中，从机首先要解决的是如何识别主机发送的是地址信息还是数据信息。当发送的是地址信息时，各从机都响应串口中断，接收主机下发的一帧地址数据。而当主机发送数据帧时，无关从机可不响应串口中断。解决的方法是：当主机发送一帧地址信息时，应保持这帧数据的第9位为1(即TB8=1)。从机按照工作方式2或工作方式3运行时，将串口寄存器SCON中的控制位SM2置为1，当所接收的一帧数据的第9位为1，所有从机都产生串口中断，接收这一帧地址数据并与各自的从机地址进行比较，以判断主机是否要与本机通信。接收到的地址数据与从机地址相等达到为被呼叫从机，该从机将串口控制寄存器SCON中的控制位SM2清为0，
RS232与RS485区别
一、什么是RS-232 接口？ (1) RS-232 的历史和作用 在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行 通讯。RS-232-C接口（又称EIA RS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。 （“RS-232-C”中的“-C”只不过表示RS-232的版本，所以与“RS-232”简称是一样的）它 是在1970 年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是"数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准"该标准规定采用一个25 个脚的DB-25 连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。后来IBM 的PC 机将RS-232 简化成了DB-9 连接器，从而成为事实标准。而工业控制的RS-232 口一般只使用RXD、TXD、GND 三条线。 (2)RS-232 接口的电气特性 在RS-232-C 中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑"1"为-3 到-15V；逻辑"0" 为+3 到+15V 。RS-232-C 最常用的9 条引线的信号内容如下所示 DB-9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 DB-25 8 3 2 20 7 6 4 5 22 定义DCD RXD TXD DTR GND DSR RTS CTS RI (3) RS-232 接口的物理结构 RS-232-C 接口连接器一般使用型号为DB-9 插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. PC 机的RS-232 口为9 芯针插座。而波士RS-232/RS-485转换器的RS-232为DB-9 孔插头。一些设备与PC 机连接的RS-232 接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即"发送数据TXD"、"接收数据RXD"和"信号地GND "。RS-232 传输线采用屏蔽双绞 （4）RS-232 传输电缆长度 由RS-232C 标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50 英尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺，美国DEC公司曾规定允许码元畸变为10%而得出 下面实验结果。其中1 号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线，每对由22# AWG 组成，其外覆以屏蔽网。2 号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG 的四芯电缆。 DEC 公司的实验结果 波特率bps 1号电缆传输距离（米） 2号电缆传输距离（米） 110 1500 900 300 1500 900 1200 900 900
rs485通讯方式详解
RS485通讯方式详解 智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要,企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485解决了这个问题。下面我们就简单介绍一下RS485。 RS485接口 RS485采用差分信号负逻辑,＋2V～＋6V表示“0”,- 6V～- 2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。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。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因：(1)共模干扰问题： RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)EMI问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道（信号地）,就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。 由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的（1）通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485 RS485电路： 信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。（2）通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。 RS485电缆 在一般场合采用普通的双绞线就可以,在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的同轴电缆。在使用RS485接口时,对于特定的传输线路,从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。理论上RS485的最长传输距离能达到1200米,但在实际应用中传输的距离要比1200米短,具体能传输多远视周围环境而定。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公理。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布网 网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持环形或星形网络。在构建网络时,应注意如下几点： （1）采用一条双绞线电缆作总线,将各个节点串接起来,从总线到每个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。有些网络连接尽管不正确,在短距离、低速率仍可能正常工作,但随着通信距离的延长