RS-485網絡該如何加終端電阻?

若予點兒


RS-485網絡該如何加終端電阻?

以RS485總線作為通信的應用也比較多,RS-485總線由於它的接口簡單、價格低廉、通信距離較長等優勢,在工業現場、環境檢測、樓宇自動化等領域應用較廣泛。RS485總線在實際應用過程中會遇到通信距離過長、電磁干擾輻射大、末端節點數量較多,如果在使用過程不注意這些問題,容易引起RS485總線通信不穩定,嚴重點的話就是總線癱瘓等故障。


影響RS485總線通信的可靠性因素。

1、通信距離過長。會導致通信傳輸信號質量變差,增加誤碼率。2、末端節點數量大。對RS485來說,其實它所承擔的網絡節點數量是有限的,網絡節點超過一定數量,則會引起RS485總線驅動能力下降,導致通信故障的發生。3、信號反射干擾。我們使用的RS485是採用雙絞線來傳輸信號,若果傳輸信號到達總線末端,碰到阻抗不連續或阻抗突變,就會引起信號反射干擾,此時會導致RS485總線傳輸信號波形失真,甚至會提高誤碼率、通信質量變差、通信故障等。4、起假始信號。RS485總線正常工作是以1bit低電平信號作數據傳輸的開始信號,結束後再以1bit高電平信號作終止信號。問題就出在,當RS485總線出於空閒狀態,突然哪裡蹦出一個低電平信號,總線上的其它設備還以為這是數據禎的起始信號,並開始接受數據。所以這就是假始信號,但還會佔用總線,問題嚴重時會導致通信不了,甚至總線通信癱瘓等故障。



總上所述,要想提高RS485總線通信可靠性,那就得想出解決辦法。在RS485總線末端加終端電阻,這樣就解決了總線末端節點阻抗有時不連續性問題,同時也解決了信號反射干擾等問題。列舉個RS485總線應用的簡單圖例,如下所示。
從圖中可以看出,在智能電錶端是並聯了終端電阻的,在數據採集
一端的RS485總線A、B上還加入偏置端電阻。加入終端電阻的作用前面已經解釋,加入偏置電阻的作用是解決假起始信號的影響,使總線在空閒狀態為維持在已知的高電平狀態,這樣就避免假起始信號現象發生。

題目說的的終端電阻,也不是隨便用的。因為RS485總線用的雙絞線傳輸電纜特性阻抗大致為120Ω,想達到阻抗匹配目的,選用的終端電阻值必須跟傳輸電纜特性阻抗一致。反之,那就不能完全起到消除信號反射干擾問題及末端節點阻抗不連續性問題。

上述基本上介紹了為何加終端電阻、也簡單的述說如何加終端電阻。其實總體來說,就是RS485總線在實際應用中距離過長,通信可靠性得不到保障,於是採取一些相應措施來提高總線的可靠性。


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RS485電路作為Modbus的一種重要實現接口,已經被廣泛應用了。如今,單片機上的片上資源非常豐富,實現RS485硬件接口,最常用的方案就是利用單片機的片上資源(UART)作為核心,再搭配電平轉換芯片就可以實現RS485通信了。通常為了保證通信不被幹擾,而用隔離芯片將電源隔開,下面我結合一個我一直在用的帶隔離的典型電路來回答這個問題。

RS-485根據需求會在A,B線之間加一個電阻,這個電阻稱之為終端電阻,終端電阻不是計算出來的,而是根據實際的調試過程所選出來的一個阻值,通常我們選120歐姆的電阻作為終端電阻。一般在同一個RS485網絡中只用一個終端電阻,網絡中的設備是並在一起的,如果存在多個終端電阻那麼,電阻就並在了一起,電阻值變小了。

RS485的典型電路如下圖所示:

RS485常用的電平轉換芯片有MAX485,SP3485等。

上圖中RSDIR接MCU的GPIO,用於控制RS485通訊時的數據方向。

TXD,RXD接MCU的通訊控制管腳,是數據引腳。

上圖使用了光耦和數字隔離芯片進行隔離,以增強電路的抗干擾能力。圖中虛線左側為單片機的電源網絡,右側為RS485的電源網絡,兩者通過光耦和雙通道數字隔離芯片ADuM1201實現隔離。電平轉換芯片採用MAX3082實現,電阻R61將總線A上拉到電源,電阻R62將總線B下拉到地,因為RS485得A,B之間的電平只有0.3V-0.4V之間的差別,上下拉電阻可以保證在通信的過程中A,B線不會因電平差別太小而出現亂碼的情況。

終端電阻選用120歐姆。

以上是我的回答,歡迎大家留言和我討論,或者關注我的頭條號“玩轉嵌入式”,謝謝。


玩轉嵌入式


Rs485是一種常見的通訊總線,是半雙工工作方式的。最長的通訊距離可以達到幾公里。終端電阻也叫匹配電阻,可以有效地提高485通訊的穩定性和可靠性。

當通訊距離比較遠的時候,必須要加終端電阻保證數據的正確性。一般電阻阻值為120歐姆左右。只要加在通訊兩端的設備485接口的A,B信號之間就可以了。要注意,並不是總線上每個設備都要加終端電阻,只要在總線的頭和尾兩端加上就可以了。原因很簡單,假設每個設備上都加終端電阻,每增加一個設備,就相當於並聯一個120歐姆,當增加到6個設備的時候,AB間的阻值就變成20歐姆了,設備越多,阻值越小,那樣AB就近似於短路狀態了,通訊肯定要出錯了!


蟻哥愛科技


在網絡的兩端加,並聯兩個120歐姆的電阻,用萬用表量一下阻值,如果不是60歐姆的話,可能網絡的其他地方也接了電阻。網絡如果不長的話,加不加不影響效果,要是太長的話就要加電阻了,不然有時候從站會掉線,連接不上,也可以降低通信波特率,效果也會好一點,不過傳輸效率會差點,對於傳輸字節少的網絡,基本不會有影響。


吶篳哖


看你通信波特率,算一下波長,如果電纜總長度不超過波長的1/20就無所謂加或者不加。如果超過了就在兩個端點各加一個120歐姆電阻。因為一般的雙絞線特性阻抗大約就是120歐。


老饅頭簸箕


在網絡未端並一個120歐的電阻,如果通迅線路不長,可以不加


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