實測該電路可以達到這個要求,當(dāng)降低波特率時,通訊距離還可繼續(xù)延長,達到1800-2000米,無需接中繼。
圖上是標(biāo)準(zhǔn)的485通信電路,但是該電路的通訊距離往往達不到485的理論值。所以需要采用非常規(guī)阻值,解決信號反射的問題。
重點來了,它是能實際解決你的通信速率和距離問題的,一定要認(rèn)真看,使用屏蔽雙絞線可以使用以下阻值,如果是其他線材,則需要調(diào)整匹配電阻的阻值。
第一:圖中RB2下拉電阻的阻值更換為82歐姆,RB4上拉電阻的阻值更換為150歐姆,主機的RB3匹配電阻更換為60歐姆,使用SP485芯片,RC1和RC2電阻換成0歐姆的電阻或者1歐姆的電阻,如果要求保護性比較強就換成保險絲(使用保險絲有概率存在風(fēng)險)。
第二:485通信總線上從機不允許有上拉電阻和下拉電阻,一條總線上只能主機有上下拉電阻。
第三:最后一個從機要加一個33歐姆的匹配電阻。中繼器的接收端是屬于從機,不可以有上拉電阻和下拉電阻,并且是屬于第一段485總線的最后一個從機,要加33歐姆匹配電阻。中繼器的發(fā)送端是屬于主機,要采用和主機一樣的上下拉電阻和匹配電阻。
第四:使用手拉手的方式進行485通訊級聯(lián),布線時信號線和電源線要保持垂直,信號線不允許扎成或者盤成一圈一圈的,信號線不允許堆疊在一起。如果信號線不能和電源線保持垂直,則最好相距半米以上。
第五:電路板的差分線要等長,盡量不要有過孔。
第六:如果你的485通訊時只能單向?qū)ǎ瑒t排查自動收發(fā)電路的問題,一般都是三極管的問題,或者是基級電阻過大,在更高波特率的情況下要考慮三極管選型的問題,要考慮三級管的開關(guān)頻率是否大于你的通訊頻率,如果覺得自己的硬件自動收發(fā)電路不好用,可以使用帶自動收發(fā)的485芯片,比如MAX13487,只要將DE和RE腳接到VCC即可。
第七:長距離時,通訊速率的影響也會被放大,即總線上的數(shù)據(jù)發(fā)送頻率,推薦使用20ms一幀的速率,一般能滿足大部分對于時間的要求。
第八:說一下保險絲可能導(dǎo)致的風(fēng)險,就是保險絲在制造過程中,某一小部分的阻值差距過大,比如有的保險絲阻值是七八歐姆,有的10歐姆,極個別甚至有100歐姆,嚴(yán)重導(dǎo)致總線上的阻抗不連續(xù)。
第九:485總線的通訊線的材質(zhì)在中間不允許發(fā)生變化,線的粗細(xì)不允許發(fā)生大的變化,距離越長,這個影響越嚴(yán)重。
第十:如果你的485電路完全無法通訊,可以嘗試拆除TVS二極管,某些極端情況下TVS二極管也會影響你的通訊,但大多數(shù)時候它和保險絲一起使用可以保護你的電路避免因雷擊而損壞,不至于嚴(yán)重干擾到通信。
十一:假如你的485通信,串口到->485可以,但是485->串口不行,在確定不是三極管的原因之后,建議更換485芯片,某些極端情況下,485芯片也會出現(xiàn)故障。更換時要注意,一條485總線要使用同一種類型的485芯片,你的從機數(shù)量在硬件上能接多少個,和你的485芯片類型有關(guān),255個的話推薦使用SP485,如果你的通信波特率低速(9600)可以高速(115200)不行,此時你可以檢查你的硬件三極管是不是開關(guān)速度不夠,或者檢查軟件是不是串口優(yōu)先級過低,再檢查是不是定時器的分頻模式設(shè)置錯誤。
十二:不要盲目相信市面上的485轉(zhuǎn)串口,它們也有出現(xiàn)問題的可能,從指示燈的情況不能完全判斷它沒有問題,因為有些極端情況下,它能發(fā)送數(shù)據(jù),燈也是在閃的,但是單片機接收到的數(shù)據(jù)不一定是你發(fā)出來的數(shù)據(jù)。
十三:485的通訊電路就這一些,相當(dāng)簡單,以上都是硬件總結(jié),如果排查了硬件問題還是不能解決問題,則要考慮一下軟件是否存在漏洞了,如果軟件寫的不好,在多機通訊的時候也會出現(xiàn)通訊故障。
十四:當(dāng)你的485通訊電路和軟件怎么檢查也沒有發(fā)現(xiàn)問題的時候,放倆小時就能好了,或者將所有電子元件更換掉,這是我遇見的最極端情況,現(xiàn)在這年頭芯片也會累,需要休息一下。
十五:近距離通信測試時,匹配電阻是否存在無關(guān)緊要,有沒有影響都不大,上下拉電阻的阻值隨意更換影響也不大,TVS和保險絲有無也沒關(guān)系。很多人在辦公室或者研發(fā)室測試可以,但是一到了工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境就不行,就是因為沒有考慮到工業(yè)現(xiàn)場存在的各種各樣的環(huán)境干擾,或者一些不專業(yè)的接線(長距離通訊時,接線頭的材質(zhì),接線端子的材質(zhì),都會影響通訊),使用的線材和匹配電阻不匹配等原因,經(jīng)常出現(xiàn)各種問題。
十六:有些工業(yè)現(xiàn)場會使用類似于接線柱這種,假如說你的線是屏蔽雙絞線,或者普通的電線,在接線時,加裝了接線柱,那種鋁制的,或者接線頭剪的不平滑,又或者由一個大的接線端子連接485總線的粗線,里面又套一個小的接線端子,里面又是一根線徑不一樣的,長距離下絕對會影響通信質(zhì)量。
十七: 該電路在長距離情況下與市面上的并不能通用,除非大家都采用我上面敘述的第一條的阻值,并且該阻值不是嚴(yán)格不變的,可以嘗試上下浮動,影響不會很大,如果真的要超長距離,需要現(xiàn)場根據(jù)實際情況調(diào)試,但是第一條說的,1500米完全足夠。
十八:當(dāng)485通信使用超遠(yuǎn)距離的高速信號傳輸通信時,為保證通信系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,減少EMI輻射以及由于終端匹配不當(dāng)引起的反射,推薦采用485隔離芯片,或者做隔離電路。
十九:當(dāng)你使用485轉(zhuǎn)串口連接你自己的485電路時,其485轉(zhuǎn)串口出現(xiàn)RX指示燈常亮的情況,你只需拆掉那個標(biāo)配的120歐姆匹配電阻即可。
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