RS485接口芯片及其应用

RS-485串行通讯接口芯片MAX1480在单片机系统中的应用南京理工大学(南京　210094)　李国栋　李永新[摘要]本文介绍了M A X1480RS-485串行通讯接口芯片的性能特点及其在单片机系统中的应用,最后给出简单的串行输入输出程序示例。

[关键词]MAX1480　单片机　RS-485串行通讯 RS-485是一种多发送器的电路标准,其接口采用一对平衡差分信号线,允许双导线上一个发送器驱动32个负载设备,负载设备可以是被动发送器、接收器或收发器。

RS-485总线接口的连接方式是将驱动输出和接收输入端连接在一起,再通过这一对线连接出去。

由于RS-485比RS-232C传输信号距离长、速度快,而且可带多个负载设备,因此在各种智能化仪器仪表中将起到越来越重要的作用。

1　MAX1480原理及性能MAX1480A/B是由美国MAXIM公司生产的单片隔离RS-485数据通讯接口芯片。

该产品将光电藕合器、变压器、DC-DC转换器和二极管等器件组装于单一28引脚封装内,构成一个完整的RS-485收发器,是专为半双工串行通讯模式设计的。

其中MAX1480B最主要的特点是通过摆率限制来降低电磁干扰(EM I)和反射,允许数据传输速率最大可达250kbps,而MAX1480A的摆率没有限制,允许数据传输速率最大可达2.5Mbps。

下面以MAX1480B为例谈谈其性能指标、原理及应用。

MAX1480引脚外形如图1所示,其主要引脚功能如下:图1Vccl～Vcc5:供电电压(+5V)GND1、GND2:逻辑地FS:开关频率输入,若FS=Vcc或悬空,则开关频率为高;若FS=0V,则开关频率为低。

SD:断路输入,通常接地DI:发送器输入端 实用技术经验DE :发送器允许输入端RO :接收器输出端ISO RO L ED :隔离的接收器输出端内部L ED 阳极ISO COM2:隔离的公共端ISO DE DRV :隔离的发送器允许驱动端ISO Vcc2:隔离端供电电压ISO DI DRV :隔离的发送器输入驱动端ISO COM1:隔离的公共端ISO DEIN :隔离的发送器允许输入端ISO DI IN :隔离的发送器输入端A :无差分发送器输出和接收器输入ISO RO DRV :隔离的接收器输出驱动端B :差分发送器输出和接收器输入ISO Vccl :隔离端供电电压2　接口电路设计本文以美国A TM EL 半导体制造公司生产的A T89C51为例讲述MAX1480接口芯片在单片机系统中的应用。

MAX3082芯片介绍RS-485是一种基于差分信号传送的串行通信链路层协议。

它解决了RS-232协议传输距离太近（15m）的缺陷，是工业上广泛采用的较长距离数据通信链路层协议。

RS-485收发器市场上的种类很多，MAX3082是其中最经常用到的一种。

MAX3082只适用于半双工通信，即同一时刻线路上只能进行数据的接收或发送它允许将主系统的RS-232接口的通信电缆长度延长至RS-485总线的 1200米的长度，并可以同时在总线上挂接若干个子系统，从而能够构成一个上位机可以同时控制若干个下位机的分布式控制系统。

MAX3082是具有给来自通信总线上的信号故障提供自动保护的RS-485收发器。

它有1个带3态输出的差分驱动器和1个带3态输入的差分接收器。

1/8单位负载的接收器输入阻抗，允许多达256个收发器接入总线。

在5V供电电源下数据传输速率可达115Kb/s。

当接收器输入为短路、开路或空闲时，真正的失效保护使接收器输出逻辑为高电平。

采用8引脚的SO型和DIP型封装并具有工业级产品的工作温度范围。

管脚图及主要引脚介绍MAX3082共有8个管脚其管脚排列如图3.4所示各管脚功能如下：RO：接收数据的TTL电平输出端；RE：接收允许端低电平有效；DE：发送允许端高电平有效；DI：发送数据的TTL电平输入端；A：485差分信号的正向端；B：485差分信号的反向端；VCC：电源端；GND：接地端。

图3.4 MAX3082管脚图系统中的作用及接线由于RS-485总线使用一对双绞线传送差分信号，属半双工通信，所以应用时需要进行接收和发送状态的转换。

在用MAX3082进行RS-485电路设计中，通常将RE和DE短接，用1根信号线来控制，这样可以保证收发的正常切换。

MAX3082通常处于接收状态。

当要发送数据时，由程序控制DE变为高电平，然后UART 单元发送数据，数据发送完毕后，程序再控制DE变为低电平，使MAX3082转换到数据接收状态。

485 芯片485芯片是一种用于嵌入式系统的通信和控制芯片，具有高性能、低功耗、可靠性高等特点。

下面将对485芯片的特点、应用领域和工作原理进行详细的介绍。

485芯片的特点：1. 高性能：485芯片具有高速的数据传输能力，传输速度可达到10Mbps，支持同时接入多个设备进行通信。

2. 低功耗：485芯片采用低功耗的设计，可以在工作状态下仅消耗数毫瓦的功率。

3. 可靠性高：485芯片采用差分信号传输模式，具有很强的抗干扰能力，可以在恶劣的环境下稳定工作。

4. 节约成本：由于485芯片支持多个设备同时接入，可以减少系统中所需的通信线路，降低成本。

5. 简化系统设计：485芯片具备自动流控和自动方向控制功能，可以减少外围电路的设计难度，简化系统设计。

485芯片的应用领域：1. 工业自动化：485芯片常用于工业控制系统中，如PLC、传感器、仪表、计量设备等的通信和控制。

2. 智能家居：485芯片可以用于智能家居设备之间的通信，如智能开关、温度控制器等。

3. 智能交通：485芯片可以用于交通信号灯、道路监控、车辆检测等系统的通信和控制。

4. 智能电网：485芯片可以用于电力系统的远程监控和控制，如变电站、配电设备、能耗检测等。

485芯片的工作原理：485芯片采用差分信号传输模式，数据通信是通过正负两个信号线来实现的。

其中，正线为数据线，负线为数据线的反向线。

通过差分信号的方式可以大大提高抗干扰能力，使得数据传输更加稳定可靠。

485芯片工作时分为发送和接收两个阶段：1. 发送：当发送端要发送数据时，数据经过发送驱动电路转换成差分信号，并通过正线和负线传输到接收端。

2. 接收：接收端的芯片接收到差分信号后，将差分信号转换成数据，并通过接收电路输出给外部设备。

在485系统中，可以布置多个设备共享同一条通信线路，各个设备之间通过地址进行区分，只有接收到相应地址的数据才会进行处理。

总之，485芯片是一种功能强大、稳定可靠的通信和控制芯片，广泛应用于工业自动化、智能家居、智能交通、智能电网等领域。

RS485接口芯片的介绍与应用RS485是一种常用的串行通信协议，用于在不同设备之间进行数据传输。

RS485接口芯片是用于实现RS485通信的关键组成部分，它可以将串行数据转换为差分信号并进行调制和解调。

接下来，我们将对RS485接口芯片的介绍与应用进行详细的阐述。

首先，让我们来了解一下RS485接口芯片的工作原理。

RS485接口芯片通常由发送器和接收器两个部分组成。

发送器将串行数据转换为差分信号，并通过差分驱动线将信号发送到接收器。

接收器则负责将差分信号转换回串行数据。

这种差分信号的使用可以增加通信的抗干扰能力，提高通信的可靠性。

RS485接口芯片通常有多种工作模式可供选择，如全双工和半双工等。

全双工模式允许同时进行发送和接收操作，而半双工模式则需在发送和接收之间进行切换。

此外，RS485接口芯片还支持多节点通信，可以通过总线连接多个设备，实现设备之间的数据传输。

RS485接口芯片有许多重要的特性，使其成为广泛应用于工业自动化和远程控制等领域的重要组成部分。

首先，RS485接口芯片支持高速数据传输，通常可以达到几十兆比特每秒的速率。

其次，RS485接口芯片具有较长的传输距离，可以达到几公里甚至几十公里。

这使得RS485成为在大范围地域内进行数据传输的理想选择。

此外，RS485接口芯片还具有良好的抗干扰能力。

差分信号传输方式可以有效地减少信号被外界干扰的可能性，尤其是在电磁干扰环境下仍能保持较高的通信可靠性。

另外，RS485接口芯片还具有低功耗的特性，适合在电池供电的设备中使用，以延长电池寿命。

RS485接口芯片在实际应用中有着广泛的应用。

首先，它常用于工业自动化和仪器仪表等领域的数据传输。

例如，在工业控制系统中，RS485接口芯片可以连接各种传感器和执行器，实现数据的采集和控制。

其次，RS485接口芯片也常用于楼宇自动化系统中，如安防监控和智能家居等领域。

此外，RS485接口芯片还可以用于远程监视和数据采集等应用，如天气监测和环境监测等。

max485芯片MAX485是一种用于串行通讯的芯片，它可以实现半双工的通信，常用于RS-485网络中。

这款芯片具有低功耗、高速率、低电压、可靠性高等特点，被广泛应用于工业自动化、远程监控、数据采集等领域。

MAX485芯片采用了双绞四线制接口，可以实现长距离传输，通信距离可达1200米。

其通信速率可以高达2.5Mbps，同时还支持多点连接，可以连接最多32个驱动器和接收器。

MAX485芯片的工作电压范围为3.0V至5.25V，因此可以适应不同的工作环境。

在低功耗模式下，它的供电电流仅为1μA，非常适合电池供电的应用。

此外，MAX485还具有过温保护功能，可以保护芯片免受过热损坏。

MAX485芯片的架构采用了低功耗CMOS技术，具有自动接收释放和禁用保护电路，可以有效地降低功耗。

此外，它还配备了过电流保护和过电压保护电路，可以保护芯片免受电路故障的影响。

MAX485芯片的引脚功能如下：- A/B：差分传输线，用于发送和接收数据。

- RE/DE：接收使能/发送使能引脚，用于控制芯片的发送和接收功能。

- RO/RE：发送使能/接收使能引脚，用于选择芯片的发送和接收功能。

- VCC：供电引脚，具有3.0V至5.25V的宽工作电压范围。

- GND：地线引脚，用于接地连接。

MAX485芯片的工作原理如下：- 发送数据时，通过RE/DE引脚将芯片设置为发送模式，将发送的数据信号输入到A/B差分传输线上。

- 接收数据时，通过RE/DE引脚将芯片设置为接收模式，通过RO/RE引脚选择芯片的发送和接收功能。

接收到的数据信号经过差分收发线转换为通用串行总线信号。

- 在半双工通信时，A/B线上只能有一方发送数据，另一方只能接收数据。

总之，MAX485芯片是一款功能强大且灵活的串行通信芯片，具有高速率、低功耗、可靠性高等特点，被广泛应用于工业自动化、远程监控、数据采集等领域。

它的性能优越和稳定性使得它成为RS-485通信领域中的首选芯片。

485芯片运用场景（原创实用版）目录1.485 芯片概述2.485 芯片的运用场景3.485 芯片的优势和特点4.485 芯片的未来发展前景正文一、485 芯片概述485 芯片，又称为 RS-485 芯片，是一种串行通信接口芯片。

它是由美国电子工业协会（Electronic Industries Alliance，简称 EIA）制定的一种通信标准，主要用于多点通信和远距离通信。

这种芯片具有较强的抗干扰能力，可以支持多节点通信，广泛应用于各种自动化控制系统和通信网络中。

二、485 芯片的运用场景1.工业自动化控制：在工业自动化控制领域，485 芯片被广泛应用于传感器、执行器、PLC、PAC 等设备之间的通信。

它可以实现多点、远距离的数据传输，有效提高了工业自动化控制系统的可靠性和稳定性。

2.通信网络：485 芯片可以实现多个节点之间的通信，因此在通信网络领域也有着广泛的应用。

例如，它可用于构建楼宇自控系统、智能交通系统、电力系统自动化等。

3.智能仪表：485 芯片可用于智能仪表的研发与生产，如智能电表、智能水表等。

通过 485 芯片，这些仪表可以实现远程数据采集、传输和监控，方便了数据管理和分析。

4.医疗设备：在医疗设备领域，485 芯片可以实现各种医疗设备的数据传输和远程监控，提高了医疗设备的智能化水平。

三、485 芯片的优势和特点1.较强的抗干扰能力：485 芯片具有较强的抗干扰能力，能在恶劣的电磁环境中正常工作，保证了数据传输的可靠性。

2.多节点通信：485 芯片可以支持多个节点之间的通信，实现了设备之间的互联互通。

3.远距离传输：485 芯片可以实现远距离的数据传输，满足了各种应用场景的需求。

4.传输速率适中：485 芯片的传输速率适中，既能满足通信需求，又不会过高增加成本。

四、485 芯片的未来发展前景随着科技的不断发展，485 芯片在未来仍具有广阔的应用前景。

在工业 4.0、智能制造等领域，485 芯片将继续发挥其优势，为各种智能化设备和系统提供可靠的通信支持。

第1章绪论1.1 RS485简介及应用RS485是一种对于数据传输制定的标准，主要针对接口制定了一些电气规定，数据的主要传输方式是差分形式。

RS485接口标准的英文全称为“Electrical Characteristics of Generators and Receivers for Use in Balanced Digital Multipoint Systerms”，为方便起见，人们将全称简化为了RS485。

由于RS485是在RS422和RS232上面演变出来的，所以相对它们有较多优点。

例如以前RS232的总线节点数为1发1收，RS422的总线节点数为1发10收，而目前RS485的总线节点数为1发至少32收[2]；带负载能力变强，RS232可以驱动3KΩ~7KΩ的负载，RS422可以驱动100Ω的负载，而RS485可以驱动54Ω的负载。

除举例的几点外RS485还有其他相对的优点，像驱动器的共模电压范围等等。

RS485总线对于数据通信存在一些不能兼容的问题，其传输的最大速率和最大距离不能同时达到最大，也就是说当RS485总线的数据传输速率最大时其传输距离为最小，这时如果想要达到远距离传输[3]，应在传输总线上增加RS485中继器来达到[4]。

同样，当数据通信为最远时，这时数据传输速率又处于最小。

所以对于不一样的使用领域需要设计相应的RS485接口芯片[5]。

本文设计的无极性RS485接口芯片适用于中等通信速率及中等通信距离场所。

目前已有的RS485接口芯片上限可以达到10Mbps的数据率，传输距离超过1200米[6]。

RS485接口标准得到广大用户青睐的一个主要原因是RS485使用起来方便，而且如果用户有其他特别需求可以在RS485标准的基础上设立自己额外的标准。

比如PROFIBUS-DP、CAN、FF、Modbus及INTERBUS-S的物理层协议都是构建在RS485标准协议的基础上，或是与RS485标准协议保持兼容[7]。

RS485RS232接口芯片介绍及选型指南一、RS485接口芯片1.差分传输：RS485接口采用差分信号传输，可以有效抑制电磁干扰，提高通信稳定性和可靠性。

2.传输距离：RS485接口支持最长传输距离达1200米，适用于需要长距离通信的应用场景。

3.多主从通信：RS485接口支持多主从通信，多个设备可以同时进行通信，大大提高了系统的灵活性和可扩展性。

4. 通信速率：RS485接口支持的通信速率范围广，从300bps到10Mbps都可支持。

5.接口电平：RS485接口芯片支持3.3V或5V供电，兼容性强。

6.自动方向控制：RS485接口芯片可以自动控制数据方向，不需要外部控制信号。

1.工业控制：RS485接口芯片广泛应用于工业自动化领域，用于电机控制、传感器数据采集、PLC通信等。

2.安全监控：RS485接口芯片可用于安防监控系统，实现摄像头和监控设备之间的数据传输。

3.智能家居：RS485接口芯片可以用于智能家居系统中，实现各种设备之间的数据交互，如智能灯控、智能门锁等。

4.能源管理：RS485接口芯片可用于能源管理系统中，实时采集电量数据、温度数据等。

5.其他应用：RS485接口芯片还可以应用于电力系统、交通管理、医疗设备等领域。

1.通信速率：根据实际需求选择合适的通信速率范围，不要超过系统所支持的最大速率。

2.供电电压：根据系统电源电压选择合适的供电电压，一般为3.3V或5V。

3.差分收发器：选择具有高抗干扰能力的差分收发器，以提高通信稳定性。

4.自动方向控制：选择支持自动方向控制的芯片，以简化系统设计。

5.价格和供应商：综合考虑价格、供货可靠性和技术支持，选择合适的供应商。

常见的RS485接口芯片厂商有Maxim、Texas Instruments、STMicroelectronics等。

二、RS232接口芯片RS232是一种全双工的单端传输接口标准，常用于计算机和外设之间的数据传输。

RS232接口具有简单易用、低成本的特点，适用于电脑通信、数据采集等应用场景。

MAX485芯片的原理与应用概述：RS-485接口具有良好的抗噪音干扰性，长的传输距离及多站传输能力等优点，使其成为首选的串行接口。

RS-485电路的特点：●RS-485的电气特性：逻辑1以两线的电压差为+2~+6V表示：逻辑0以两线间的电压差为-2~-6V表示。

接口信号电平比RS-232C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，切该电平与TTL电平兼容，可方便的与TTL电路连接。

●RS-485接口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。

●RS-485接口的最大传输距离可达1200米，RS-485接口可组成的半双工或全双工网络，采用屏蔽双绞线传输。

RS-485接口连接器采用DB-9的9芯插头座。

●具有多站能力即允许连接多达256个节点数。

每个RS-485接口芯片的驱动器能驱动多少个标准RS-485负载，根据规定，标准RS-485接口的输入阻抗大于等于12kΩ，相应的标准驱动节点数为32。

为适应更多节点的通信场合，有些芯片的输入阻抗设计成1/2负载（大于等于24kΩ）、1/4负载（大于等于48kΩ），甚至1/8负载（大于等于96k Ω），相应的节点数可增加到64、128和256。

RS-485接口标准：●传输方式：差分●传输介质：双绞线●标准节点数：32●最远通信距离：1200m●共模电压最大、最小值：+12V；-7V●差分输入范围：-7~+12V●接收器输入灵敏度：200mV●接收器输入阻抗：≥12kΩRS-485管脚排列及描述：Ｒ０：数据输出脚，接收ＲＳ－４８５的差模信号ＶＡＢ，并转换为ＴＴＬ电平由Ｒ０输出。

ＲＥ：为Ｒ０的使能端，低电平时选通Ｒ０，输出有效。

ＤＥ：ＤＥ是ＤＩ使能端，高电平选通ＤＩ，数据输出有效。

ＤＩ：数据输入端，它将ＴＴＬ电平的数据转换为差模信号ＶＡＢ，并由Ａ、Ｂ两脚输送出去。

Ａ、Ｂ：数据输入、输出端。

RS-485的应用电路如下图：。