在TI的资料上看到这样一个端接接法:
在噪声比较严重的场合,建议使用右边的端接方案,利用两个60Ω电阻以及220pF电容形成低通滤波器,将增加线路的抗噪声能力。在实际工程布线的时候,如果遇到噪声比较严重的时候,一方面可以利用示波器查看总线信号质量,在将端接方式做一些小的调整。
接口设计RS-485收发器芯片很多芯片公司都提供,比如TI,Microchip 等厂家都有,选择接口芯片的时候需要考虑,芯片的供电电压输入逻辑是否与使用的单片机/DSP的电平兼容,另外就是前面提到的其接收电路的阻抗是否是符合RS-485标准输入阻抗的。如果不是的,那么在考虑网络部署的时候,所能带的负载数量就有可能需要做调整。另外注意一下,有的新设计RS-485收发器具备fail-safe功能。另外,前面说到标准收发器可以驱动32个标准收发器负载设备,也即是(12kΩ)标准单位输入阻抗。在做具体接口电路设计的时候还需要考虑EMC要求,在一些设备现场真的有很强的干扰,比如电网上有大的电机等感性设备运行,有时候就会干扰设备;另外也有可能有空间辐射干扰,这时候可以考虑采用带屏蔽双绞线,屏蔽层接大地,抗干扰方面我了解的不是很深入,仅整理一下。在这里看到一个防雷接口电路的设计方案,可以参考一下:https://www.programmersought.com/article/95833359295/前面说通常标准RS-485可以容纳32个标准接收阻抗收发设备。实际系统中就是想接入超过32个站点设备,怎么办呢?可以设计一个中继设备。想当于将两个网段利用中继给衔接起来,以解决驱动能力不足的问题。当然也有这样的现成产品。
隔离设计为什么要隔离,是为了降低接地噪声。在很多现场可能有大电流开关设备,电机感性设备等,噪声很有可能通过通讯的接地耦合进设备。尤其在工业设备中,一般都会设计成带隔离的接口电路。要设计隔离接口,可以考虑选择具有隔离功能的芯片,比如ADI的 iCoupler技术产品ADM2481,ADM2485。当然也可以采用光耦+普通RS-485收发器的方式。唯一需要注意的是需要设计一个带隔离的电源,给隔离两侧电路分别供电。
上面这个图来自TI的《The RS-485 Design Guide》,这份资料感觉很不错,本文很多地方也参考这份文档整理的。如对这份资料有兴趣,可以在后台回复485自动领取。
RS-485看似简单,实际应用设计的时候还是有很多需要去理解和注意的地方。做一个稳健的产品,往往所差不是大方向,而是一些细微处容易导致产品不稳定。