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RS-485:如何用两根线,让上百台设备通讯

作者:本站编辑      2025-11-24 22:45:41     1
RS-485:如何用两根线,让上百台设备通讯

RS-485:如何用两根线,让上百台设备通讯

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RS-485:如何用两根线,让上百台设备通讯

RS-485:如何用两根线,让上百台设备通讯

RS-485:如何用两根线,让上百台设备通讯

在工业自动化、楼宇控制等大型系统中经常需要将数十甚至上百台设备连接到一个统一的网络上。

使用像RS-232那样的点对点连接方式,布线将极其复杂且成苯高昂
而RS-485标准的核心价值,就在于它成功地解绝了这一问题,仅用一对双绞线就能构建一个大规模的多点通信网络。

RS-485实现这一目标的基础,是其差分信号传输技术
[捂嘴笑R]与RS-232使用单端信号(以地为参考)不同,RS-485使用两条信号线A和B。

发送端不直接发送电压决对值,而是生成两个方向相反、相位相差180度的信号
逻辑“1”由A线电压高于B线表示,逻辑“0”则由B线电压高于A线表示。

这种设计带来了决定性的优势:当外部共模噪声(如电机干扰)同时耦合到这两条紧绞的双绞线上时
两条线的电压会同时升高或降低,但它们之间的电压差值却基本保持不变。

接收端只关心这个差值,从而极大地抑制了噪声影响
[亲一个R]使得通信可以在长达1200米的距离和更高的速率下可靠进行。

然而,允许多个设备连接到同一对总线上,引出了一个关键问题:如何管理传输权?如果所有设备都可以随时在总线上发送信号,必然会产生冲突
RS-485本身是一个物理层标准,它不规定高级的通信协议,但它通过硬件设计为管理传输权提供了基础。

RS-485收发器芯片通常配备有“驱动器使能”和“接收器使能”引脚
[笑哭了R]在典型的半双工工作模式下(所有设备共享同一对双绞线),一个设备在绝大多数时间里都必须将其驱动器置于高阻态(即“断开”或“释放”总线),从而不影响总线。

只有当这个设备被主机轮询或根据协议获得发言权时,它才会瞬间启用其驱动器
将差分电压驱动到总线上,发送完毕后立即再次禁用驱动器,将总线控制权交还。

因此,一个由RS-485构建的稳定网络,是电气特性与上层协议协同作用的结果
物理层提供了强大的抗干扰能力和多点连接的可能性;而诸如Modbus之类的应用层协议则扮演了“交通警察”的角色,它定义了主从设备间的问答规则、数据帧格式以及寻址方式(每个设备有唯1地址)从而避免了数据冲突,实现了上百台设备在两条线上井然有序的通信。

这种分工协作
使得RS-485成为工业领域醉持久和可靠的通信 backbone 之一。#嵌入式 #电机 #电气工程及其自动化 #电驱动系统 #电子产品爱好者 #嵌入式开发 #STM32单片机

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