RS-485總線電平異常解決方案解析

1、RS-485總線電平異常解決方案解析各位工程師是否會(huì)遇到這樣的情況，測(cè)試單個(gè)RS-485設(shè)備數(shù)據(jù)無(wú)異常，但設(shè)備組網(wǎng)后，就由現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)異?；蜻B接失敗等情況。由錯(cuò)的原因是什么？本文將從門(mén)限電平為你揭秘RS-485組網(wǎng)異常。RS-485總線是具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通信距離遠(yuǎn)、通信速度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)通訊、電力監(jiān)控以及儀器儀表等行業(yè)。若總線上接有終端電阻，則在總線空閑狀態(tài)時(shí)，RS-485總線AB差分電壓可能處于門(mén)限電平（土200mW之內(nèi)，這時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致通信由錯(cuò)，那么，由錯(cuò)的原因是什么？MCL收到的數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生什么樣的變化？1、數(shù)據(jù)由錯(cuò)的原因如圖1所示為8位數(shù)據(jù)位無(wú)校驗(yàn)位的UART寸序圖，當(dāng)使用U

2、ART進(jìn)行通信時(shí)，MCUE檢測(cè)到起始位后開(kāi)始接收其后的數(shù)據(jù)。MSBJJ0 x55嫌止位圖1無(wú)校驗(yàn)位，8位數(shù)據(jù)位，串口時(shí)序圖如圖2所示為STM32串口外設(shè)檢測(cè)到起始位的條件，當(dāng)檢測(cè)到下降沿（3個(gè)高電平+1個(gè)低電平）并且采樣序列1和采樣序列2均為0時(shí)，STM32檢測(cè)到一個(gè)起始位。每個(gè)位采樣16次，采樣點(diǎn)的間隔時(shí)間為tbit/16,tbit為每個(gè)位起始位的時(shí)間，例如通信波特率為115.2kbps,則tbit=1/115.2k=8.68us則采樣點(diǎn)的間隔時(shí)間為8.68us/16=0.5425us。圖2STM32串口外設(shè)檢測(cè)到起始位的條件下面以RSM485PCH的門(mén)限電平為例進(jìn)行說(shuō)明，當(dāng)AB差分電壓處于

3、200mV之內(nèi)時(shí)，模塊RXD引腳輸由狀態(tài)不確定。當(dāng)總線變?yōu)榭臻e時(shí)，若RXD引腳輸由低電平，則可能導(dǎo)致MCUg收到錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或MCUE正常數(shù)據(jù)后誤接收1個(gè)0 x00o圖3RSM485PCHT1限電平2、數(shù)據(jù)發(fā)生了什么變化？如圖4所示， 收發(fā)器1在AB差分電壓處于200mV門(mén)限電平之內(nèi)時(shí)輸由高電平，收發(fā)器2在AB差分電壓處于200mV門(mén)限電平之內(nèi)時(shí)輸由低電平，可以看由，收發(fā)器2可能導(dǎo)致MCUg收到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，并且在數(shù)據(jù)后誤接收到1個(gè)0 x00數(shù)據(jù)如圖5所示，若總線上持續(xù)存在數(shù)據(jù)信號(hào)或連續(xù)發(fā)送多個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)之間存在的空閑狀態(tài)可能會(huì)被收發(fā)器2識(shí)別為1個(gè)起始位,從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)連續(xù)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)連續(xù)錯(cuò)誤3、解

4、決方案總線空閑時(shí)若AB差分電壓處于門(mén)限電平之內(nèi)，則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)由圖4數(shù)據(jù)后多0 x00錯(cuò)，可以使用如下方法避免總線空閑時(shí)AB差分電壓處于門(mén)限電平之內(nèi)。方案一：在總線組網(wǎng)距離偏長(zhǎng)時(shí)，為避免因?yàn)榭偩€信號(hào)反射而導(dǎo)致通訊異常的情況，都會(huì)增加終端電阻來(lái)解決總線反射問(wèn)題，但此時(shí)總線電平會(huì)被拉低，從而增大總線空閑時(shí)AB差分電壓處于門(mén)限電平之內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)，具體入下圖6所示。面對(duì)此類應(yīng)用可使用致遠(yuǎn)電子RSM(3)485PCHT模塊，RS-485接口設(shè)計(jì)時(shí)可通過(guò)外置一個(gè)較小值的上下拉電阻調(diào)節(jié)空閑狀態(tài)時(shí)的電壓值，使電平處于門(mén)限電平外，具體的幅值變化如下圖7所示。圖6終端電阻對(duì)總線電平影響RS-485總線電平異常解決方案解析圖7RSM(3)485PCH餒物及應(yīng)用連接圖方案二：組網(wǎng)中增加終端電阻后，同樣可使用致遠(yuǎn)電子RSM(3)485ECHT模塊，RSM(3)485ECHT具備極高的總線兼容性門(mén)限電平為-40mV-20mM具體如下圖8