淺談RS485總線

RS-485采用差分信號負(fù)邏輯，+2V～+6V表示“0”，-6V～-2V表示“1”。接口信號電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片，且該電與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接。

RS-485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實現(xiàn)點對點的通信方式，現(xiàn)很少采用，現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式，半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號加以控制。

在RS485通信網(wǎng)絡(luò)中一般采用的是主從通信方式，即一個主機(jī)帶多個從機(jī)。理論上，通信速率在100Kpbs及以下時，RS485的最長傳輸距離可達(dá)1200米，但在實際應(yīng)用中傳輸?shù)木嚯x也因芯片及電纜的傳輸特性而所差異。在傳輸過程中可以采用增加中繼的方法對信號進(jìn)行放大，最多可以加八個中繼，也就是說理上RS485的最大傳輸距離可以達(dá)到9.6公里。如果真需要長距離傳輸，可以采用光纖為傳播介質(zhì)，收發(fā)兩端各加一個光電轉(zhuǎn)換器，多模光纖的傳輸距離是5~10公里，而采用單模光纖可達(dá)50公里的傳播距離。

RS-485總線在使用中需要注意的情況：

（1）485信號線不可以和電源線一同走線。由于強(qiáng)電具有強(qiáng)烈的電磁信號對弱電進(jìn)行干擾，從而導(dǎo)致485信號不穩(wěn)定，導(dǎo)致通信不穩(wěn)定。

（2）485總線必須要接地。在很多技術(shù)文檔中，都提到485總線必須要接地，但是沒有詳細(xì)的提出如何接地。嚴(yán)格的說，RS485總線必須單端可靠接地。單點就是整個485總線上只能是有一個點接地，不能多點接地，因為將其接地是因為要將地線（一般都是屏蔽線作地線）上的電壓保持一致，防止共模干擾，如果多點接地適得其反?？煽拷拥貢r整個485線路的地線必須要有良好的接觸，從而保證電壓一致，因為在實際施工中，為了接線方便，將線剪成多段再連接，但是沒有將屏蔽線作良好的連接，從而使得其地線分成了多段，電壓不能保持一致，導(dǎo)致共模干擾。

（3）一般終端匹配采用終端電阻方法，RS-485應(yīng)在總線電纜的開始和末端都并接終端電阻，終端電阻在RS-485網(wǎng)絡(luò)中取120Ω。相當(dāng)于電纜特性阻抗的電阻，因為大多數(shù)雙絞線電纜特性阻抗大約在100～120Ω。這種匹配方法簡單有效，但有一個缺點，匹配電阻要消耗較大功率，對于功耗限制比較嚴(yán)格的系統(tǒng)不太適合。傳輸距離小于300米的可不加終端電阻，單層屏蔽的電纜屏蔽層應(yīng)一端接地；雙層絕緣隔離型的電纜其屏蔽層其外層應(yīng)單端接地，內(nèi)層屏蔽則應(yīng)單端接地。采用阻抗匹配，低衰減的RS485專用通道有利于通信。

（4）采用一條雙絞線電纜作總線，將各個節(jié)點串接起來，從總線到每個節(jié)點的引出線長度應(yīng)盡量短，以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低。

（5）RS485布線借助RS485集線器和RS485中繼器可以任意布置成星型和樹型。RS485布線規(guī)范是必須要手牽手的布線，一旦沒有借助集線器和中繼器直接布設(shè)成星型連接和樹形連接，很容易造成信號反射導(dǎo)致總線不穩(wěn)定。很多施工方在RS485布線過程中，使用了星型接線和樹形接線，有的時候整個系統(tǒng)非常穩(wěn)定，但是有的時候則總是出現(xiàn)問題，又很難查找原因，一般都是由于不規(guī)范布線所引起的。

（6）RS485信號線可以使用屏蔽線作為布線，也可以使用非屏蔽線作為布線。由于RS485信號是利用差模傳輸?shù)?，即由RS485+與RS485-的電壓差來作為信號傳輸。如果外部有一個干擾源對其進(jìn)行干擾，使用雙絞線進(jìn)行RS485信號傳輸?shù)臅r候，由于其雙絞，干擾對于RS485+，RS485-的干擾效果都是一樣的，那電壓差依然是不變的，對于RS485信號的干擾縮到了最小。同樣的道理，如果有屏蔽線起到屏蔽作用的話，外部干擾源對于其的干擾影響也可以盡可能的縮小。在低速、短距離、無干擾的場合可以采用普通的雙絞線，RS485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng),通信方式也只能以主站輪詢的方式進(jìn)行,系統(tǒng)的實時性、可靠性較差。