RS485

应用电路图

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问题的提出

在应用系统中，

RS-485

半双工异步通信总线是被各个研发机构广泛使用的数据通信总

线，它往往应用在集中控制枢纽与分散控制单元之间系统简图如图

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所示

由于实际应用系统中，

往往分散控制单元数量较多，

分布较远，

现场存在各种干扰，

所

以通信的可靠性不高，

再加上软硬件设计的不完善，

使得实际工程应用中如何保障

RS-485

总线的通信的可靠性成为各研发机构的一块心病

在使用

RS-485

总线时如果简单地按常规方式设计电路，

在实际工程中可能有以下两个问

题出现一是通信数据收发的可靠性问题；

二是在多机通信方式下，

一个节点的故障

（如死机）

，

往往会使得整个系统的通信框架崩溃，而且给故障的排查带来困难

针对上述问题，我们对

485

总线的软硬件采取了具体的改进措施

2 

硬件电路的设计

现以

8031

单片机自带的异步通信口，

外接

75176

芯片转换成

485

总线为例其中为了实现

总线与单片机系统的隔离，

在

8031

的异步通信口与

75176

之间采用光耦隔离电路原理图如图

2

所示

充分考虑现场的复杂环境，在电路设计中注意了以下三个问题

2.1 SN75176 485

芯片

DE

控制端的设计

由于应用系统中，主机与分机相隔较远，通信线路的总长度往往超过

400

米，而分机系

统上电或复位又常常不在同一个时刻完成如果在此时某个

75176

的

DE

端电位为“１”

，那么

它的

485

总线输出将会处于发送状态，

也就是占用了通信总线，

这样其它的分机就无法与

主

机进行通信这种情况尤其表现在某个分机出现异常情况下

（死机）

，

会使整个系统通信崩溃因

此在电路设计时，应保证系统上电复位时

75176

的

DE

端电位为“

0"

由于

8031

在复位期间，

I/O

口输出高电平，故图

2

电路的接法有效地解决复位期间分机“咬”总线的问题

2.2 

隔离光耦电路的参数选取

在应用系统中，由于要对现场情况进行实时监控及响应，通信数据的波特率往往做得较

高（通常都在

4800

波特以上）限制通信波特率提高的“瓶颈”

，并不是现场的导线（现场施

工一般使用

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类非屏蔽的双绞线）

，

而是在与单片机系统进行信号隔离的光耦电路上此处采用

TIL117

电路设计中可以考虑采用高速光耦，如

6N137

、

6N136

等芯片，也可以优化普通光耦

电路参数的设计，

使之能工作在最佳状态例如：

电阻

R2

、

R3

如果选取得较大，

将会使光耦的

发光管由截止进入饱和变得较慢；如果选取得过小，退出饱和也会很慢，所以这两只电阻的

数值要精心选取，不同型号的光耦及驱动电路使得这两个电阻的数值略有差异，这一点在电

路设计中要特别慎重，不能随意，通常可以由实验来定