无极性RS485通信芯片

无极性485（SYE3085N）总线在智能抄表系统中的应用1 引言智能抄表系统由主站通过传输媒体将多个用户仪表的数据集中抄读的系统。

它是用现代化的通讯手段去抄读这些仪表的数据，而不用到现场。

智能抄表系统一般是集中抄表系统与数据远程通讯的组合。

网络远程集中抄表是工业和民用中新兴的一项实用技术，结合了计算机、网络、信和工业自动化等现代化技术，并随着技术的不断发展而出现许多不同的实现手段。

本文详细介绍了SYE3085N总线在这种智能抄表系统中的应用。

2 智能抄表系统硬件设计2.1 SYE3085N通讯网络设计SYE3085N总线是工业应用中非常成熟的技术，是现代通讯技术的工业标准之一，采用SYE3085N总线设计网络也是基于这些原因。

SYE3085N总线用于多站互连十分方便，用一对双绞线即可实现，由于采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出;在接收端，接收器将差分信号变成TTL 电平，因此具有抗共模干扰的能力。

根据RS-485标准，传送数据速率达100kbit/s时通讯距离可达1200m。

本文中SYE3085N总线包括数据采集器和数据集中器两个独立的子系统。

在这种主从式的一点对多点的连接中，数据集中器是主机（即所谓的上位机），数据采集器为从机（即下位机）。

网络结构图如图1所示。

网络拓扑结构为总线型。

网络中只能有一个主设备（Master），从设备从不进行主动通讯。

数据集中器作为主设备，主动开始一个通讯过程，即发送指令和数据。

而数据采集器作为从设备监听总线，随时准备响应总线指令，回应数据集中器。

图1 基于SYE3085N总线网络的集中器与采集器结构图2.2 采用SYE3085N的优势SYE3085N是一款无极性485通信接口芯片，完全兼容RS-485，其突出的优点是其输入端A、B没有正负极性的区分，无论输入端的两条接线如何连接，都不会影响正常的通信。

因此，在抄表系统中使用时，能够彻底杜绝由于接线的正负端与485的极性不符使通信不畅所带来的麻烦，大大提高工程质量和系统工作的稳定性和可靠性。

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]。

图 1 驱动器整体电路图3 原理分析无极性 RS485 芯片应用在 RS485 传输网络中，驱动器模块主要将源端的数字信号转换成总线上的高低电平，然后继续在网络中传输。

在转换过程中需要过流检测模块，电压检测模块，控制模块以及输出模块来构成整个系统。

电流检测模块主要检测 A、B 端口的短路电流的大小，当电流过大时，会减少输出端的电流支路，达到减小电流目的；电压检测模块主要检测 A、B 端口的电压，当电压大于 5 V 或者小于 0 V，输出就会跳变，达到二重保护的作用；控制模块通过外部输入的数据及集成电路应用 第 36 卷期（总第 314 期）2019 年 11 月 173.4 输出模块（1）B 端口输出高低电平分析。

输出模块电路如图 4，分为上下两部分，其中上部分电路负责将输出端口 B 抬为高电平，而下部分电路负责将输出端口 B 拉为低电平。

输出模块的输出主要由控制模图 4 输出模块表 2 “1”输入控制模块的输出图 3 电压检测模块图 2 过流检测模块5 结语本文介绍的无极性 RS485 芯片驱动器的设计方法，能很好地解决驱动器电路中存在的漏电，短路电流过大以及总线上电压异常造成 MOS 管损坏等问题。

驱动器电路能准确识别输入端传输的数据，并且以差分对的形式在 A、B 总线上无误差的传输。

参考文献[1] 耿立中,王鹏,马骋,贾惠波.RS485高速数据传输协议的设计与实现[J].清华大学学报(自然科图 5 过流检测模块输出电压波形图 6 电压检测模块输出电压波形图 7 驱动器输出电压波形图 8 驱动器输出短路电流波形18 集成电路应用 第36卷第11期（总第314期）2019年11。

SYE3085(SOP-8)无极性485芯片专利号：20102064117581，RS-485芯片介绍：RS-485是一种国际通用串口通信标准，RS-485总线通信模式由于具有结构简单、价格低廉、通信距离和数据传输速率适当等特点，被广泛应用于仪器仪表、智能化传感器集散控制、楼宇控制、监控报警等领域。

但RS-485芯片通信引脚有AB极性之分，通信模式要求必须A-A、B-B连接，否则系统将无法正常工作，这在实际使用中带给现场通信线的施工与维护诸多麻烦。

我国智能化电网建设需要大量的485接口电表，采用常规的485芯片存在着通信线极性的识别问题，一般485电表的现场施工20-30%的问题是485通信线的极性问题引起的。

2，无极性485芯片SYE3085介绍：无极性485芯片SYE3085是一种最新专利技术生产的通信引脚没有极性的485芯片，无论引脚和功能完全兼容现有RS-485芯片。

采用无极性485芯片通信的仪表、设备，通信线路的现场施工没有极性识别问题、不需多色线，将使现场施工与维护方便、廉价、高效和高质，将是RS-485芯片的升级换代产品。

3，无极性485芯片SYE3085性能说明：a)工作电压：5.0V。

b)最高工作速率2.5Mbps，最低工作速率25bps。

c)工作温度：-40℃至+85℃。

d)共模电压：-7V至+12V。

e)静电保护（ESD）:20kV;f)负载驱动能力：256个。

g)SYE3085在使用上完全兼容普通485芯片。

4，无极性485芯片SYE3085使用说明：a）要顺利的完成无极性通信工作，注意去掉通信系统中被叫485芯片通信引脚上的上下拉电阻，在通信引脚间并联双向放电管（如P6KE6.8CA）,任意一个引脚串联60欧姆热敏电阻，即可抵抗4000V雷击浪涌和380V AC电源冲击（如图）。

b）由于SYE3085芯片采用了2ms内部上拉技术，当采用两线制通信模式（收发控制线做发送数据线、发送数据线接地使用）时，通信引脚负载驱动能力一样强大。

RS485芯片介绍及典型应用电路1. 高传输速率：RS485支持最高10Mbps的传输速率，可以满足大部分应用场景的需求。

2.长传输距离：RS485可以支持最长1200米的传输距离，适用于需要跨越大面积的数据传输场景。

3.多节点通信：RS485支持多节点的串行通信，最多可以连接32个节点，可以灵活实现多节点之间的数据传输。

4.抗干扰能力强：RS485采用差分信号传输方式，具有较强的抗干扰能力，适用于工业环境等电磁干扰较大的场景。

1.工业控制系统：RS485适用于工业自动化领域的数据传输需求，可以连接传感器、执行器等设备与主控系统进行数据交互。

例如，将温湿度传感器、压力传感器等设备通过RS485接口连接到PLC（可编程逻辑控制器）上，实时采集数据并控制工业过程。

2.电力系统监测：RS485经常用于电力系统的远程监测和控制，可以连接电表、断路器等设备与监测中心进行数据传输。

例如，电网运营商可以使用RS485通信将多个电表的电能数据传输到监测中心，实现对电力系统的远程监控和管理。

3.楼宇自动化系统：RS485可以应用于楼宇自动化系统中，实现楼宇内各种设备的控制和管理。

如，将空调、照明、门禁等设备连接到一台中央控制器，通过RS485通信与中央控制器进行数据传输，实现智能化的楼宇管理。

4.网络通信设备：RS485芯片可以用于网络通信设备的数据传输，如路由器、交换机等设备与服务器之间的通信。

通过RS485接口，这些设备可以实现高速、长距离的数据传输，提高网络通信的稳定性和可靠性。

在RS485通信电路中，常见的典型应用电路是星型拓扑结构和总线拓扑结构。

星型拓扑结构下，每个设备都与主控制器直接相连，主控制器可以独立与每个设备进行通信。

这种拓扑结构适用于相对较小的系统，例如楼宇自动化系统中的一栋大楼。

总线拓扑结构下，多个设备通过RS485通信连接成一条总线，主控制器与总线相连，可以与总线上的任意设备进行通信。

这种拓扑结构适用于较大规模的系统，例如电力系统监测中的多个监测点。

RS485是一个标准总线，具有差分信号和方向控制的特点。

以下是使用RS485时应注意的几点：
1. RS485连接时，信号线不需要交叉（也不能交叉，否则容易烧坏芯片）。

2. 如果使用的是RS485芯片，可以选择5V或
3.3V供电。

3. RS485是有方向控制的，接收和发送方向需要正确设置。

4. RS485芯片分为有极性和无极性两种，使用时需要注意匹配。

5. 在长线信号传输时，为了避免信号的反射和回波，需要在接收端接入终端匹配电阻。

6. RS485一般采用双绞线（屏蔽或非屏蔽）连接，终端电阻一般介于100至140Ω之间，典型值为120Ω。

7. 在实际配置时，在电缆的两个终端节点上，即最近端和最远端，各接入一个终端电阻，而处于中间部分的节点则不能接入终端电阻，否则将导致通讯出错。

此外，如果使用的是单片机，还需要注意电平转换的问题。

在每次发送完成后，都会接受一个字节0，这是因为在将RS485设置为发送数据状态时，RO会被置低。

为了避免这种情况，建议使用TC中断进行发送。

RS-485网络通信的无极性接线设计摘要：RS-485通讯由于具有数据传输时间长、抗干扰能力好、电缆接头简便的优点，在分布式系统的通讯中得到普遍采用。

提供在RS-485中，模块能够接受任何极性直流电源的总线信息的设计方式。

这种技术可以实现通信接收器或直流电源线路在运输路上任意极性续接，容忍配线安装时的反接误差，使设备安装极为简便。

本文就RS-485网络通信的无极性接线展开研究与设计。

关键字：RS-485；网络通信；无极性接线RS-485也是工业控制系统中使用最广泛的通信标准之一。

两条数据线可以通过平衡传输和差分接收实现数据通信，但数据线极性不同，给连接和使用带来很多困难。

在RS-485网络上，带标签的双绞线也可以用作标准接收器，以防止连接错误。

当网络传输间隔较长或者节点数量过多时，由于电缆上可能有多个连接盒，在传输过程中非常容易出现信号线反接，导致信号无法正常传输。

另外，日常生活中，室内网络线路通常设置在PVC线槽或墙壁中；室外线路是架空或地下的，很难发现和纠正与线路的反接。

基于以上原因，RS-485无极性连接方式的实现，不仅可以方便安装，还可以在途中进行无极性随机连接，从而降低调试成本，更快捷方便地建立通信链路，更有利于通信网络的扩展。

一、RS-485通信过程及信号的描述RS-485是一个串行的通讯标准。

收发端电脑或单片机将系统中所传输的并行信息，由异步收发单元(UART)转发成串联式信息，然后再由485电平变换器件把TTL信息数变换成RS-485的信号数，再经过数据接口后发送给受电终端，由收发终端再经过反向变换后进行通讯。

但在一些由单片机组成的RS-485通信设备中，可能没有专门的UART，而是用软件来实现串并行信号之间的转换。

在一些由计算机组成的通信设备上，可能需要使用安装在计算机上的RS-232串口，需额外的适配器在RS-232和RS-485之间进行切换。

但上述方法都无法改善双极性连接的RS-485设备的功能。

一、无极性RS485测试标准测试项目列表序号测试项测试条件测试要求备注1 输入阻抗裸片测A-B两端阻抗，其余引脚全部悬空。

A-B差模输入阻抗>96K欧姆。

影响带表数，接受问题。

2 短路保护功能测试DE=1，DI=0，A=1，B=0测试回路电流，在25-250mA范围内主要测试驱动器的短路保护能力3 工作电流静态电流：A、B之间不加负载，DI和DE接低（不发送状态），RE接高（不接受状态）。

小于1.5mA芯片功耗测试，防止供电不足。

带54欧姆负载通信：RE接低，DE接高，DI发送1和0。

小于60mA4 发送驱动能力发送状态A-B接54欧姆电阻，发送1和0；发送状态不接负载，发送1和0.|A-B|差模输出电压>2.5V（54欧姆负载）；|A-B|差模输出电压>4.9V（无负载）。

影响带表个数。

5 A/B共模电压测试DE=0，在A口或B口加电压，调整电压大小，测试芯片电流当出现大电流时，说明芯片烧坏，记录此时电压值范围-7V~+12V正常情况下电流为3-5mA6 RO输出状态高阻态：RO引脚接分别接1K上下拉电阻，RE、DE和DI接高（发送状态）。

RO等于2.5V。

RO驱动能力测试，过小会导致信号输出偏弱，抗干扰能力差。

高低电平：RO引脚接分别接1K上下拉电阻，RE、DE和DI接低（接收状态），A、B分别接1和0或0和1。

无极性485的RO始终为高电平。

7 组网通讯状况试验用32只表组网，做通信试验。

要求测A/B口同名端正向、反向、无序以及和有极性485共同组网时的通讯状况。

电能表通讯成功率不低于98%目的是模拟各种组网情况下保证485通讯正常8 ESD保护在不加电源的情况下，将芯片VCC口或GND口接地，对A/B口或者DI口释放±8-15kV电压测试芯片能否实现保护功能并工作正常目的是验证在各种环境下485模块的抗静电能力9 数据传输干扰试验耦合试验通讯正常目的是检验485数据线受干扰能力10 高温影响试验施加AC220V电压，在70℃温度，工作4小时，测试通讯情况电能表通讯成功率不低于98%目的是模拟在高温条件下485的通讯能力。

rs485芯片RS-485芯片是一种常见的通信接口芯片，它被广泛应用于工业自动化、仪器仪表和数据采集系统等领域，下面将对RS-485芯片进行详细解析。

RS-485是一种串行通信接口标准，它定义了一套物理层和传输层规范，用于在多点传输线上进行点对点或多点传输。

与RS-232接口相比，RS-485接口具有更高的传输速率、更远的传输距离和更强的抗干扰能力。

因此，在需要长距离传输且抗干扰能力要求较高的场景中，RS-485接口更为常见。

RS-485芯片一般由收发器和线路驱动器两部分组成。

收发器负责将电平转换为RS-485标准的差分信号，以便进行传输。

线路驱动器负责提供足够的驱动能力，以确保信号能够在传输线上准确地传输。

RS-485芯片通常支持半双工或全双工通信模式，并且可以通过设置控制引脚来切换通信模式。

RS-485芯片通常具有以下特点和功能：1. 高速传输：RS-485接口具有较高的传输速率，通常可以达到10Mbps以上。

这使得RS-485芯片非常适合于需要高速数据传输的应用，例如实时数据采集和远程控制系统。

2. 长传输距离：RS-485接口能够在较长的传输线上进行通信，通常可以覆盖数百米的距离。

这使得RS-485芯片非常适合于远程监控和数据采集系统。

3. 多点传输：RS-485接口支持多点传输，可以在同一传输线上连接多个设备。

这使得RS-485芯片非常适合于工业自动化和仪器仪表等需要多个设备之间进行通信的场景。

4. 抗干扰能力强：RS-485接口的差分传输方式使其具有较强的抗干扰能力，能够在工业环境中稳定可靠地传输信号。

这使得RS-485芯片非常适合于电磁干扰较大的工业现场。

5. 低功耗：RS-485芯片通常采用低功耗设计，以降低功耗和热量产生。

这使得RS-485芯片非常适合于嵌入式系统和便携式设备。

总之，RS-485芯片作为一种常见的通信接口芯片，具有高速传输、长传输距离、多点传输和抗干扰能力强等特点，被广泛应用于工业自动化、仪器仪表和数据采集系统等领域。

RS485芯片介绍及典型应用电路一、RS485基本知识RS-485接口芯片已广泛应用于工业控制、仪器、仪表、多媒体网络、机电一体化产品等诸多领域。

可用于RS-485接口的芯片种类也越来越多。

如何在种类繁多的接口芯片中找到最合适的芯片，是摆在每一个使用者面前的一个问题。

RS-485接口在不同的使用场合，对芯片的要求和使用方法也有所不同。

使用者在芯片的选型和电路的设计上应考虑哪些因素，由于某些芯片的固有特性，通信中有些故障甚至还需要在软件上作相应调整，如此等等。

希望本文对解决RS-485接口的某些常见问题有所帮助。

1 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：-7V～+12V接收器输入灵敏度：±200mV接收器输入阻抗：≥12kΩ2 节点数及半双工和全双工通信2.1 节点数所谓节点数，即每个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接口的输入阻抗为≥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（≥24kΩ）、1/4负载（≥48kΩ）甚至1/8负载（≥96kΩ），相应的节点数可增加到64、128和256。

表1为一些常见芯片的节点数。

表1节点数型号32 SN75176，SN75276，SN75179，SN75180，MAX485，MAX488，MAX49064 SN75LBC184128 MAX487，MAX1487256 MAX1482，MAX1483，MAX3080～MAX30892.2 半双工和全双工RS-485接口可连接成半双工和全双工两种通信方式。

半双工通信的芯片有SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX 1487、MAX3082、MAX1483等；全双工通信的芯片有SN75179、SN75180、MAX488~MAX491、MAX1482等。

485 芯片参数485芯片是一种常见的集成电路芯片，广泛应用于各种电子设备中。

它具有许多优点和特性，使其成为现代电子技术中不可或缺的一部分。

本文将详细介绍485芯片的参数及其应用领域。

我们来看一下485芯片的主要参数。

485芯片是一种串行通信接口芯片，它使用差分信号进行通信，可以实现高速、远距离的数据传输。

它的工作电压范围广泛，通常为3.3V至5V，使其能够适应不同的系统需求。

此外，485芯片还具有较低的功耗和良好的抗干扰能力，能够在恶劣的环境条件下稳定工作。

它的通信速率可达到10Mbps以上，可以满足高速数据传输的需求。

此外，485芯片还支持多主机通信，可以实现多个设备之间的数据交换。

接下来，我们来看一下485芯片的应用领域。

由于485芯片具有高速、远距离传输和抗干扰能力强的特点，因此广泛应用于工业自动化控制系统中。

它可以用于工厂自动化、电力系统监控、楼宇自动化等领域，实现设备之间的数据交换和控制。

此外，485芯片还可以应用于智能家居系统中，实现各种设备的联网和智能控制。

它还可以用于电子仪器仪表、安防系统、交通信号控制等领域，提高系统的可靠性和稳定性。

在工业领域中，485芯片被广泛应用于PLC（可编程逻辑控制器）、变频器、传感器等设备中。

它可以实现设备之间的高速数据传输和远程控制，提高生产效率和质量。

在智能家居领域中，485芯片可以用于智能门锁、智能灯光、智能家电等设备中，实现设备之间的互联互通和智能控制。

在电子仪器仪表领域中，485芯片可以用于数据采集设备、温湿度传感器、电流电压传感器等设备中，实现数据的采集和处理。

在安防系统中，485芯片可以用于摄像头、报警器、门禁系统等设备中，实现设备之间的联动和远程监控。

在交通信号控制领域中，485芯片可以用于交通灯控制器、车载终端等设备中，实现交通信号的控制和数据交换。

485芯片是一种功能强大的集成电路芯片，具有高速、远距离传输和抗干扰能力强的特点。