485,422

本文介绍了485通信接口的远程称重数据采集方法,该方法利用差分传输方式,通信距离可达千米。RS422允许连接10个节点进行点对多双向通信,而RS485支持32个设备,可采用半双工或全双工接法。内容涵盖了RS485与RS422的区别及接线方式。

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485通信接口的远程称重数据采集方法,通信距离可以达到千米。

485数据信号采用差分传输方式,也称作平衡传输,它使用一对双绞线,将其中一线定义为A(引脚4和6,也叫做data+),另一线定义为B(引脚1和引脚9,也叫data-)。通常情况下,发送驱动器A、B之间的正电平在+2+6V,是一个逻辑状态,负电平在-2V6V.
RS422:由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点,最多可接10个节点。即一个主设备(Master),其余为从设备(Slave),从设备之间不能通信,所以RS-422支持点对多的双向通信。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)实现。

RS485无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。

RS485 半双工接法为:RX+ 和TX+ 并联为Data+;RX- 和TX- 并联为Data-。RS485 全双工/RS422 接法为:FULL 和GND 短接;信号线为RX+,TX+,RX-,TX-,可根据需要连接GND。

RS485和RS422是两种广泛应用于工业通信领域的差分信号标准,它们在电路设计中具有各自的特性和适用场景。以下是基于技术特性和实际应用需求的通信电路设计指南。 ### 差分信号的基本优势 RS485和RS422均采用差分信号传输方式,这种设计能够显著提高噪声抑制能力。差分信号通过两条线传输相位相反的信号,使得外部电磁干扰在两条线路上产生的噪声以相同幅度出现,从而在接收端被抵消[^2]。这一特性使得这两种标准特别适合在电磁环境复杂的工业场景中使用。 ### RS485 的设计要点 RS485是一种专为平衡多点传输线路设计的电气标准,其重点在于定义驱动器和接收器的电气特性,而不是完整的接口规范。这种灵活性使得RS485能够适应多种应用需求。在设计RS485电路时,需要注意以下几点: 1. **终端电阻匹配**:为了防止信号反射,应在传输线的两端添加与线路特性阻抗匹配的终端电阻(通常为120Ω)。 2. **偏置电阻设置**:为确保在无驱动状态下总线处于确定电平,可以添加上拉和下拉电阻以提供偏置电压。 3. **隔离保护**:由于RS485常用于长距离通信,容易受到静电放电(ESD)和浪涌电流的影响,因此建议使用光耦或磁耦隔离器件,提高系统的抗干扰能力和可靠性。 4. **布线方式**:推荐使用双绞线进行布线,以减少电磁干扰并提高信号完整性。 ### RS422 的设计要点 RS422支持全双工通信,适用于点对点或多点通信系统,其电气特性与RS485相似,但在设计上有一些关键区别: 1. **驱动器和接收器配置**:RS422的驱动器输出为差分信号,而接收器具有差分输入,允许在较长距离上保持信号完整性。 2. **拓扑结构**:RS422更适合点对多点的拓扑结构,但不支持像RS485那样的多点对多点总线结构。 3. **阻抗匹配**:与RS485类似,RS422也需要在接收端进行适当的阻抗匹配,以减少信号反射和失真。 ### 典型电路结构 图1展示了一个典型的差分收发器接口电路,由具有差分输出的驱动器和具有差分输入的接收器组成。该电路可以有效提高噪声抑制性能,因为耦合到系统中的噪声在两个信号上是等幅反向的,电磁场可以相互抵消,从而减少了系统的电磁干扰(EMI)[^2]。 ### 通信距离与速率的选择 RS485和RS422的通信距离与传输速率密切相关。通常,RS485的最大传输距离约为1200米,传输速率在100kbps以下时可达到此距离;而RS422的最大传输距离约为1200米,但其速率可支持高达10Mbps。在设计时应根据实际需求权衡通信距离与速率。 ### 系统集成中的注意事项 - **电源设计**:确保为收发器提供稳定的电源,并在电源输入端加入去耦电容以减少高频噪声。 - **PCB布局**:差分信号线应尽量保持等长、平行布线,避免与其他高速信号线交叉以减少串扰。 - **热插拔保护**:如果系统支持热插拔功能,应考虑使用具有热插拔保护功能的收发器芯片,以防止插拔过程中产生的电压冲击损坏器件。 ```c // 示例
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