在工業(yè)控制等環(huán)境中,，常會有電氣噪聲干擾傳輸線路。RS-485收發(fā)器采用平衡發(fā)送和差分接收，具有抑制共模干擾的能力,，且設(shè)備簡單,，價格低廉，能夠進行長距離通信,，因而得到了廣泛的運用,。但由于雙絞線上的電平損耗，使得RS-485收發(fā)器的最大傳輸距離約為1200m,，要進行更遠距離的傳輸則需要使用中繼器,。
本設(shè)計電路簡單，能適應(yīng)不同的波特率,，且能夠自動收發(fā)及信號隔離保護,。其具體電路如下圖所示。
ADM2483構(gòu)成的隔離RS-485中繼器" border="0" hspace="0" onclick="return show_orginral(this)" src="http://files.chinaaet.com/images/20100816/fe865244-5a18-4d03-8bcd-160ed0e52b6a.jpg" style="CURSOR: pointer" title="點擊看大圖" width="580" />
圖1,，采用ADM2483構(gòu)成的隔離RS-485中繼器
本設(shè)計中采用了ADI公司基于iCoupler磁耦隔離技術(shù)的RS-485收發(fā)器——ADM2483,，該芯片內(nèi)部集成有三路數(shù)字信號隔離通道以及一個低功耗RS-485收發(fā)器。該芯片是本方案實現(xiàn)隔離的關(guān)鍵,。ADM2483隔離電壓為2.5KV,，信號傳輸速率500Kbps，總線可掛載256個節(jié)點,。
硬件電路
ADM2483是隔離RS-485收發(fā)器,，因此需要隔離電源模塊供電，這里我們選用5V輸入,，5V輸出的電源隔離模塊為485中繼器兩邊電路供電,。其中，ADM2483的邏輯輸入端與ADM4851方向的電路使用同一5V電源VDD1,，ADM2483的總線端使用隔離電源模塊輸出的5V電源VDD2,，兩邊電路不可共地，以保證電路的隔離,。
RS-485信號的收發(fā)由74HC123控制,，74HC123，非觸發(fā)狀態(tài)下Q端是低電平,，兩個RS-485收發(fā)器都處于接收狀態(tài),。
RS-485收發(fā)器的空閑狀態(tài)是高電平，在任一方RS-485接收器收到數(shù)據(jù)時,，起始位的從1到0的變化觸發(fā)單穩(wěn)振蕩器的Q端變?yōu)楦唠娖?，使另一方?85中的發(fā)送器處于工作狀態(tài),；同時,，74HC123的復(fù)位端的低電平清除另一振蕩器的Q端，保證接收數(shù)據(jù)的RS-485中發(fā)送器處于關(guān)閉狀態(tài)，消除了同時向相反方向傳輸數(shù)據(jù)的可能性,。
由于此設(shè)計只有在傳輸?shù)碗娖綌?shù)據(jù)位時,，輸出端RS-485收發(fā)器的輸出使能才打開，并輸出低電平,。當(dāng)傳輸高電平數(shù)據(jù)位時,，輸出端RS-485收發(fā)器的輸出使能關(guān)閉，RS-485收發(fā)器的輸出狀態(tài)為高阻,。因此,，在RS-485收發(fā)器的總線端需加上拉、下拉電阻和匹配電阻構(gòu)成的偏置電路,，當(dāng)輸出為高阻狀態(tài)時,，在匹配電阻上形成表示高電平的差分信號輸出。
當(dāng)中繼器處于空閑狀態(tài)時,，中繼器兩端的收發(fā)器均處于接收狀態(tài),。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_和較高的速度，應(yīng)調(diào)整外接的R,、C數(shù)值,，使產(chǎn)生的脈沖寬度略大于1個字節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸時間。
電阻,、電容
考慮到電路的特殊情況,，如其中一分節(jié)點485收發(fā)器被擊穿短路，為防止總線中其它分節(jié)點的通信收到影響,，在485收發(fā)器的輸出端串聯(lián)了R1,、R2、R6,、R7四個20歐左右的電阻,。這樣本機的硬件故障就不會使整個總線通信受到影響。
R4,、R9為485雙絞線的終端匹配電阻,，典型值約為120歐，加入終端匹配電阻,，以減少線路上傳輸信號的反射,。
由于485收發(fā)器采用差分信號傳輸，為了確保輸出信號的確定性,，則需要在485收發(fā)器的輸出端加入上拉及下拉電阻,。R3、R8為上拉電阻,，R5,、R10為下拉電阻。
R15為PV引腳的上拉電阻，PV腳是ADM2483的電源監(jiān)控腳,，當(dāng)此引腳電平高于2.0V,，芯片工作，低于2.0V時,，芯片不工作,。此引腳可外接電源監(jiān)控芯片，若不使用,，則可接10K的上拉電阻保持高電平,。
電容C3、C4為ADM2483的去耦電容,。
在74HC123電路中,，R12、R14用來確定觸發(fā)輸入腳A的輸入狀態(tài),。R11,、C1及R13、C2組成的RC電路,，用來調(diào)整此隔離型485中繼器的傳輸速率,。
此電路為隔離型485中繼器的參考設(shè)計電路，具體的應(yīng)用可根據(jù)需要修改調(diào)整,。
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