单片机如何和RS485设备进行通信呢

RS485是什么？有何特点？
单片机如何和RS485设备进行通信呢？需要注意什么？

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康志强

2022-2-23 11:22:37

1、RS485简介

485（一般称作 RS485/EIA-485）是隶属于 OSI 模型物理层的电气特性规定为 2 线，半双工，多点信的标准。它的电气特性和 RS-232 大不一样。用缆线两端的电压差值来表示传递信号。RS485 仅仅规定了接受端和发送端的电气特性。它没有规定或推荐任何数据协议。

2、RS485的特点

485 设备间通信时一般会有3根线分别为A线、B线、地线，至于为什么要加一根地线我相信应该不需要我过多解释了。且485接口电平低，不易损坏芯片。
RS485 的电气特性：逻辑“1”以A线-B线间的电压差为 +2到+6V 表示；逻辑“0”以两线间的电压差为 -2到-6V 表示。接口信号电平比 RS232 降低了，不易损坏接口电路的芯片，且该电平与 TTL 电平兼容，可方便与 TTL 电路连接。
传输速率高。10 米时，RS485 的数据最高传输速率可达 35Mbps，在 1200m 时传输速度可达 100Kbps。
抗干扰能力强。RS485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好。
传输距离远，支持节点多。RS485 总线最长可以传输 1200m 以上（速率≤100Kbps）一般最大支持 32 个节点，如果使用特制的 485 芯片，可以达到 128 个或者 256 个节点，最大的可以支持到 400 个节点。

3、怎么理解485

大家学习485通信前肯定已经了解了TTL电平信号。TTL电平信号是使用高电平表示逻辑1，低电平表示逻辑0，且传输距离短抗干扰能力差。所以在设备通信距离远传输且存在干扰的场景时就不能在使用TTL电平来作为通信电平，所以使用485这种用A、B两线之间的电压差来表示逻辑1和逻辑0的电平信号进行数据的传输。实际它本质就是和TTL一样的电平信号，只有物理层没有数据协议层。

4、单片机如何和485设备通信

因为单片机引脚输出的是TTL电平信号，所以我们需要一个电平转换芯片将TTL电平转换为485电平，这里我要介绍的芯片是SP3485,支持3.3V供电如下图。

A、B总线接口，用于连接485总线
RO接收输出端
DI发送数据收入端
RE接收使能信号（低电平有效）
DE 是发送使能信号（高电平有效）
Vcc、GND给芯片供电

所以我们可以将单片机USART的Tx与DI连接，Rx与RO连接，直接使用串口进行通信，但是发送数据时要使能DE,接收数据时要使能RE,且发送和接收不能同时进行。

5、需要注意什么

RS485 推荐使用在点对点网络中，线型，总线型，不能是星型，环型网络。理想情况下 RS485
需要 2 个终端匹配电阻(和CAN总线一样)，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗（一般为 120Ω）。没有特性阻抗的话，当所有的设备都静止或者没有能量的时候就会产生噪声，而且线移需要双端的电压差。没有终接电阻的话，会使得较快速的发送端产生多个数据信号的边缘，导致数据传输出错。
数据发送时需要将RE、DE两个脚都连在单片机的一个IO口上，由单片机来控制SP3485是发送模式还是接收模式，也可以设计一个自动使能电路就不需要IO口控制（可以百度一下网上很多）。
需要用两个偏置电阻，一个用来连接A和VCC，另一个用来连接B和GND，原因是用来保证总线空闲时，A、B 之间的电压差都会大于 200mV（逻辑 1）。从而避免因总线空闲时，A、B 压差不定，引起逻辑错乱，可能出现的乱码。

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