rs485总线介绍rs485总线布线规则和方法

当要求通信距离在几十米到几千米时，广泛采用RS-485串行总线标准。RS-485采用平衡传输和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。此外，总线收发器灵敏度高，可以检测低至200mV的电压，因此可以在数千米之外恢复传输信号。RS-485工作在半双工模式，任何时候只能有一点处于发送状态。因此，发射电路必须由使能信号控制。

RS-485非常方便多点互连，可以节省很多信号线。RS-485的应用可以联网形成一个分布式系统。RS-485的节点数主要取决于接收器的输入阻抗。根据规定，标准RS-485接口的输入阻抗12k，对应的标准驱动节点数为32。为了适应节点较多的通信场合，部分芯片的输入阻抗设计为1/2负载(24k)、1/4负载(48k)甚至1/8负载(96k)，对应的节点数可以增加到64、128、256。

以红歌的I/O模块为例，每个485网络最大节点数为256。增加继电器I-7510后，每个485网络只要工作在不同的波特率就可以允许相同：1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。所以中继模块不仅可以增加通信距离，还可以增加节点数量。

红歌模块的485网络最大节点数为256*8=2048。阐述了RS-485双向串行总线的特点、RS-485总线在实际应用中的布线规则以及拓扑结构的方法。

485总线的特点485总线采用平衡传输和差分接收的接口标准。在发送端，将串口的TTL电平信号转换成差分信号，由A、B两条线输出，再通过双绞线传输到接收端，然后将差分信号还原成TTL电平信号。因此抗共模干扰能力强，总线收发器灵敏度高，可检测低至200mV的电压。因此，传输信号经过1000米以上的衰减后，可以完好无损地恢复。

在100kbit/s的传输速率下，通信距离可达1200m左右。如果通信距离较短，其最大传输速率可达10 mbit/s，如果需要传输更长的距离，则需要增加485个中继器。RS-485工作在半双工模式，支持多点数据通信。RS-485总线网络的拓扑结构一般采用终端匹配的总线结构。

也就是说，使用总线来串联所有节点，不支持环形或星形网络。如果需要星形结构，必须使用485个中继器或485个集线器。一般RS-485/422总线最多支持32个节点，如果使用专用的485芯片，可以达到256个节点以上。

485总线布线规则为了避免数据传输错误，在485总线的布线设计和施工中要特别注意以下几点：

(1)由于485总线传输的是一对差分信号，所以485网络上设备之间的数据传输线最好使用带外屏蔽层的双绞线，屏蔽层要在一点可靠接地。

(2)在工业现场应用中，如果现场干扰源非常复杂，节点间可能存在较高的共模电压。485接口虽然采用差分传输方式，但具有抗共模干扰的能力。但当共模电压大于12V或小于-9V时，就会超过485接收机的极限接收电压，接收机无法工作，甚至可能烧毁芯片和设备。此时，485总线网络应采用485光隔离直放站，以消除共模电压的影响。

随着传输距离的延长，485总线网络上会产生回波反射信号。如果485总线传输距离超过100米，建议在485网络的始端和末端并联120电阻。

一般应采用手拉手的总线拓扑结构。最好不要采用星型拓扑。否则会产生反射信号，影响通信质量。为了使节点设备与中继线之间的距离最小化，如果在实际应用中距离必须很远，则应该在485总线的一个分支上连接一个485中继器。如果在实际应用中必须使用星型拓扑，则必须使用485 hub。

一定要注意485路公交车的载客量。影响负载能力的因素有：主机串口连接的485转换器的供电能力、通讯距离、485数据线的质量、波特率等。

无源485转换器从电脑串口偷电，供电差，负载能力不足。如果485网络上有很多设备，应该使用带电源的485转换器。选择好的485专用通讯电缆，尽量使用最低的波特率。使用485中继器或485集线器可以提高485总线的负载能力。

485总线接线方式在485总线的简单应用中，一般采用总线拓扑接线方式。然而，在复杂系统中，总线拓扑结构的布线构造不仅非常复杂，而且会浪费大量的导线。灵活使用485集线器或485中继器可以将总线拓扑连接成星形或树形拓扑。极大地方便了前期施工和后期维护。

485总线星形拓扑

485总线树拓扑

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