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rs485原理(一)RS485通信协议RS485是一种常用的串行通信协议，用于在远距离通信中传输数据。
它具有高可靠性、抗干扰能力强等特点，被广泛应用于工业控制、自动化、仪器仪表等领域。
本文将从浅入深介绍RS485通信协议的相关原理，帮助读者更好地理解和应用。
1. RS485基础概念RS485是一种差分信号通信协议，即使用两个相反的电信号来表示数据位的“0”和“1”。
它可以同时支持半双工和全双工通信，允许多个节点连接在同一总线上进行通信。
2. RS485物理层连接RS485通信协议的物理层使用一对绞线进行连接，其中一根线为正线(A)、另一根线为负线(B)。
这样设计的目的是为了减小信号的传输噪声和干扰。
3. RS485传输方式RS485协议支持两种不同的传输方式：单点通信和多点通信。
单点通信在单点通信中，RS485总线上只有一个主节点与一个从节点进行通信。
主节点负责发送指令，从节点负责接收并执行指令。
这种方式适用于简单的控制系统，如智能家居等。
多点通信在多点通信中，RS485总线上可以连接多个主节点和从节点，节点之间通过地址进行区分。
主节点可以发送指令给指定的从节点，从节点也可以发送数据给主节点。
这种方式适用于复杂的工业自动化系统，如工控行业等。
4. RS485通信协议RS485通信协议定义了数据帧的格式和通信规则。
数据帧格式RS485通信使用统一的数据帧格式，包括起始位、数据位、校验位和停止位。
典型的数据帧格式为1个起始位、8个数据位、1个校验位和1个停止位。
通信规则RS485通信遵循“主—从”通信模式，主节点负责发起通信，从节点被动接收和响应。
主节点发送数据后，从节点通过校验位判断数据是否正确，并返回响应信息。
5. RS485的优势和应用优势RS485通信协议具有以下优势：•高可靠性：使用差分信号传输，能够有效抵抗干扰和噪声。
•长距离通信：RS485总线可以支持长达1200m的通信距离。
•多点通信：多个节点可以连接在同一总线上进行通信，灵活且经济。
RS485的特点：RS485接口RS485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。
RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。
在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。
很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。
而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有二个原因：(1)共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。
但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。
当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。
(2)EMI问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
由于PC机默认的只带有RS232接口，有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路：（1）通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号，对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。
（2）通过PCI多串口卡，可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
1、485总线布线和采用什么样的线？RS-485总线最好采用终端匹配的总线型结构拓扑结构，用一条单一、连续的信号通道总线将各个节点串联起来，从总线到每个节点引出线长度应尽量短，以便引出线中的反射信号对总线影响最低。
应该采用d、e和f的接法，总线式，而不能采用星型接法。
用RS485端口控制TVF2000使用说明：一、硬件连接：1．RS485/RS485：（1）终端设备：将J2用终端方式短接；（2）非终端设备：将J2用非终端方式短接；（3）A、B、AGND对接；（4）如果使用屏蔽线，SCR对接。
2．RS485/RS232（PC机）：（1）用RS485/RS232转换器；（2）PC机串口与转换器RS232口连接；（3）TVF2000的CN1与转换器的RS485口的A、B、AGND连接。
二、用MODBUS与TVF2000通讯（RTU方式）：1．TVF2000键盘设置：a)键盘菜单设置说明：i.1001=10：外端子1用通讯控制；ii.5005=2：标准MODBUS通讯方式；iii.5201=1-247：从机号（缺省=1）；iv.5202=5：通讯速度为9600bps（缺省=5）；v.5203=0：无效验（缺省=0）；vi.其它=缺省值；b)键盘具体操作：i.9952 = 1：参数初始化；ii.1001 = 10；iii.5005 = 2；这样设置后，就可以与TVF2000通讯了。
2．TVF2000使用的MODBUS命令：a)读存储寄存器：03命令；b)写单个寄存器：06命令；c)写多个寄存器：16命令；3．MODBUS单寄存器写入命令说明（其它说明见附录）：a)主机发送：i.[地址]：从机地址1-247；ii.[命令]：06，单寄存器写入命令；iii.[寄存器地址_H]：寄存器地址高8位；iv.[寄存器地址_L]：寄存器地址低8位；v.[数据_H]：写入数据高8位；vi.[数据_L]：写入数据低8位；vii.[CRC_H]：CRC效验高8位；viii.[CRC_L]：CRC效验低8位；b)从机返回（正常）：i.[地址]：从机地址1-247（相同地址）；ii.[命令]：06，单寄存器写入命令；iii.[寄存器地址H]：寄存器地址高8位；iv.[寄存器地址L]：寄存器地址低8位；v.[数据_H]：写入数据高8位；vi.[数据_L]：写入数据低8位；vii.[CRC_H]：CRC效验高8位；viii.[CRC_L]：CRC效验低8位；c)通讯具体操作（菜单1102=7为例）：i.主机发送：[01][06][04][4E][00][07][CRC_H][CRC_L]；ii.从机返回（正常）：[01][06][04][4E][00][07][CRC_H][CRC_L]；4．用通讯命令设置菜单值（调速前必须设置）：i.1102=7；外部1有效；ii.1103=8；由串行通讯给定；iii.0002=初始频率；如果不设置，为菜单1104的值；iv.0001=0x06；命令寄存器：0001；v.0001=0x0f；vi.0001=0x2f；启动；vii.0001=0x6f；到达设定频率；5．用通讯命令调速（给定寄存器1：0002）：i.0002=0-20000；调速：0对应1104的值，20000对应1105的值；ii.通过03命令读取状态寄存器（0004）的值；iii.通过03命令读取保持寄存器（0005、0006）的值；iv.用通讯命令停车：0001 = 0x06；6．7．给定寄存器1：0002（MODBUS为40002）说明如下：i. 输出频率与给定值成正比例；ii. 输出频率=（0002的值）*（1105的值）/20000；8．状态寄存器：0004（MODBUS为40004）说明如下：9．保持寄存器：0005（MODBUS为40005）：实际输出频率（单位：Hz）；10．保持寄存器：0006（MODBUS为40006）：实际输出电流（单位：0.1A）；11．状态寄存器、保持寄存器均为只读；12．如果想保存通讯设置，必须用键盘设置菜单1607=1。
RS485通信原理图及程序实例详解RS232 标准是诞⽣于 RS485 之前的，但是 RS232 有⼏处不⾜的地⽅：接⼝的信号电平值较⾼，达到⼗⼏ V，使⽤不当容易损坏接⼝芯⽚，电平标准也与TTL 电平不兼容。
传输速率有局限，不可以过⾼，⼀般到⼀两百千⽐特每秒(Kb/s)就到极限了。
接⼝使⽤信号线和 GND 与其它设备形成共地模式的通信，这种共地模式传输容易产⽣⼲扰，并且抗⼲扰性能也⽐较弱。
传输距离有限，最多只能通信⼏⼗⽶。
通信的时候只能两点之间进⾏通信，不能够实现多机联⽹通信。
针对 RS232 接⼝的不⾜，就不断出现了⼀些新的接⼝标准，RS485 就是其中之⼀，它具备以下的特点：采⽤差分信号。
我们在讲 A/D 的时候，讲过差分信号输⼊的概念，同时也介绍了差分输⼊的好处，最⼤的优势是可以抑制共模⼲扰。
尤其当⼯业现场环境⽐较复杂，⼲扰⽐较多时，采⽤差分⽅式可以有效的提⾼通信可靠性。
RS485 采⽤两根通信线，通常⽤ A 和 B 或者 D+和D-来表⽰。
逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V 表⽰，逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2~6)V 来表⽰，是⼀种典型的差分通信。
RS485 通信速率快，最⼤传输速度可以达到 10Mb/s 以上。
RS485 内部的物理结构，采⽤的是平衡驱动器和差分接收器的组合，抗⼲扰能⼒也⼤⼤增加。
传输距离最远可以达到 1200 ⽶左右，但是它的传输速率和传输距离是成反⽐的，只有在 100Kb/s 以下的传输速度，才能达到最⼤的通信距离，如果需要传输更远距离可以使⽤中继。
可以在总线上进⾏联⽹实现多机通信，总线上允许挂多个收发器，从现有的 RS485芯⽚来看，有可以挂 32、64、128、256 等不同个设备的驱动器。
RS485 的接⼝⾮常简单，与 RS232 所使⽤的 MAX232 是类似的，只需要⼀个 RS485转换器，就可以直接与单⽚机的 UART 串⼝连接起来，并且使⽤完全相同的异步串⾏通信协议。
伺服电机modbus 485控制案例（实用版）目录1.伺服电机概述2.Modbus 485 简介3.伺服电机 Modbus 485 控制案例详解4.案例优点及应用范围正文1.伺服电机概述伺服电机是一种将电脉冲转换为角位移的电机，具有转速高、精度高、无刷设计等优点。
在自动化控制系统中，伺服电机广泛应用于位置控制、速度控制和力矩控制等领域。
2.Modbus 485 简介Modbus 485 是一种串行通信协议，其具有传输距离远、抗干扰能力强、通信速率快等特点。
在工业自动化领域，Modbus 485 广泛应用于 PLC、变频器、传感器等设备之间的通信。
3.伺服电机 Modbus 485 控制案例详解在本案例中，我们以一款国产伺服电机为例，通过 Modbus 485 协议实现对其控制。
具体操作步骤如下：（1）连接硬件：将伺服电机与 PLC 通过 Modbus 485 通讯线相连接，同时连接电源线。
（2）配置 PLC：在 PLC 编程软件中，设置 Modbus 485 通信参数，包括波特率、地址等。
（3）编写程序：在 PLC 中编写控制程序，实现对伺服电机的启动、停止、转速调节等功能。
（4）调试运行：下载 PLC 程序至现场，通过 Modbus 485 协议对伺服电机进行控制，观察其运行状态。
4.案例优点及应用范围通过 Modbus 485 协议实现对伺服电机的控制，具有以下优点：（1）通信稳定：Modbus 485 协议具有较强的抗干扰能力，可确保长时间稳定通信。
（2）控制灵活：通过 PLC 编程，可实现对伺服电机的各种控制需求，如位置控制、速度控制等。
（3）易于扩展：Modbus 485 协议支持多台设备通信，便于系统扩展。
精通RS485通讯系列教程一、通讯基础知识1.1什么是通讯要搞清楚RS485通讯我们要先搞明白什么是通讯，通讯就是两个设备之间0、1代码的传递，0-低电平1-高电平。
举例：A设备向B设备传递数据，首先A设备和B设备之间必须通过电缆连接（硬件连接）。
如果A设备要向B设备发送101010这样一串代码，那么A设备就要在他的通讯端口产生如下图所示的高低电平的组合，通过电缆这个介质B设备的通讯端口就会接收到A设备发出高低电平的组合，同时就会将接收到的高低电平组合翻译成101010，这就完成了A设备向B设备数据的传递，B 设备向A设备数据传递也是同样的道理。
与通讯有个的概念。
【全双工与半双工】全双工是通讯端口在发送数据的同时可以接收数据。
而半双工指的是同一时刻通讯端口要么只能发送数据，要么只能接收数据。
举例：全双工-打电话时双方都可以说。
半双工：对讲机-同一时刻只能一个人说另一个人听。
【通讯速率】通讯速率也叫通讯波特率是1S内通讯端口发送01代码(或者说是高低电平)的数量。
举例：我们说通讯速率是9.6kbps，就表示通讯端口每秒发送9600个bit的数据，也就是每秒可以产生9600个高低电平(注意：是高低电平总共加起来9600个)。
【主从通讯】是在一个通讯网络中一个站点是主站，其他站点作为从站。
主站和从站之间可以直接进行数据的传递，但是从站与从站之间不能直接进行数据的传递。
如果需要从站之间交换数据也必须要通过主站进行转发。
如下图所示1.2、485通讯定义明白了通讯的基本概念后再理解485通讯就相对容易了，下面我们从通讯介质、通讯方式、通讯类型、物理层四个方面来介绍485通讯。
通讯介质：屏蔽双绞线，也就是我们通常用的带有屏蔽层的两心电缆如下图所示。
通讯方式：半双工通讯类型：主从通讯物理层：9针接口，需要注意的是通常情况下485通讯的9针接口，只需要将两芯电缆接到3号脚和8号脚上，3是信号“﹢”，8是信号“-”。
485通讯协议怎么使用（传统光电隔离的典型电路实例）RS485总线标准是工业中（考勤，监控，数据采集系统）使用非常广泛的双向、平衡传输标准接口，支持多点连接，允许创建多达3两个节点的网络；最大传输距离1200m，支持1200 m时为100kb/s的高速度传输，抗干扰能力很强，布线仅有两根线很简单。
RS485通信网络接口是1种总线式的结构，上位机（以个人电脑为例）和下位机都挂在通信总线上，RS485物理层的通信协议由RS485标准和PLC的多机通讯方式。
传统光电隔离的典型电路VDD与+5V1（VCC485）是两组不共地的电源，一般用隔离型的DC-DC来实现。
通过光耦隔离来实现信号的隔离传输，ISL3152EIBZ与MCU系统不共地，完全隔离则有效的抑制了高共模电压的产生，大大降低485的损坏率，提高了系统稳定性。
但也存在电路体积过大、电路繁琐、分立器件过多，传输速率受光电器件限制等缺点，对整个系统的稳定性也有一定影响。
第一步，配置好串口发送、接收端引脚和485控制引脚；因为RXD1引脚相对于STM32芯片来说是接收外来数据，所以设置为输入；TXD1引脚相对于STM32芯片来说是对外发送数据，所以设置为输出；TRE1 引脚是对外发送1或0高低电平命令，所以设置为输出；/******************************************************************函数名称：UART2Init*功能描述：对串口2参数进行设置、485控制端口初始化**输入参数：无*返回值：无*其他说明：无*当前版本：v1.0*-----------------------------------------------------------------*******************************************************************/void UART2Init（void）{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_USART2，ENABLE）;RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOA，ENABLE）;RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOB，ENABLE）;RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_GPIOC，ENABLE）;//使能外设时钟//GPIO结构的成员设置如下：/*--------------485控制端初始化------PA1----------*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 ;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //50M时钟速度GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出GPIO_Init（GPIOA，GPIO_InitStructure）;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //485_TXGPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽输出GPIO_Init（GPIOA，GPIO_InitStructure）;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; //485_RXGPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入GPIO_Init（GPIOA，GPIO_InitStructure）;//串口的结构成员设置如下：USART_ART_BaudRate = 9600;USART_ART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_ART_StopBits = USART_StopBits_1;USART_ART_Parity = USART_Parity_No;USART_ART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_ART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;USART_Init（USART2，USART_InitStructure）;USART_Cmd（USART2，ENABLE）;/*方法一：清发送完成标志*/// USART_ClearFlag（USART3，USART_FLAG_TC）;/*方法二：获取串口1状态标志位*/USART_GeTITStatus（USART1，USART_FLAG_TC）;}第二步：发送数据这里需要注意的是：/* CPU的小缺陷：串口配置好，如果直接Send，则第1个字节发送不出去如下两个方法语句解决第1个字节无法正确发送出去的问题*/方法一：USART_ClearFlag（USART3，USART_FLAG_TC）; /*清发送完成标志，Transmission Complete flag */方法二：/*获取串口1状态标志位*/USART_GeTITStatus（USART1，USART_FLAG_TC）;刚上电时出现乱码的原因：while（USART_GetFlagStatus（USART2，USART_FLAG_TXE）== RESET）; // USART_FLAG_TXE---检测发送数据寄存器空标志位如果USART_FLAG_TC---发送完成标志位（1）当设为USART_FLAG_TXE---检测发送数据寄存器空标志位为空，但是发送移位寄存器不为空，数据还没有完全的发送出去，又有数据就被写进来了，所以就会容易出现乱码；（2）当设为USART_FLAG_TC检测发送完成标志位为空，即发送移位寄存器为空，数据才真正的发送出去，因此此时又有数据被写进来也不会发生乱码1STM32的数据发送有两个中断标志，一个是发送数据寄存器空标志，一个是发送完毕标志。
三菱FX2N PLC 串行通讯指令（FNC 80 RS ）串行通讯指令（FNC 80 RS ）1、指令格式：[RS D0 K8 D10 K8]发送数据帧起始地址和数目J接收数据帧起始地址和数目2、功能和动作：% RS指令是为使用RS232C、RS-485功能扩展板及特殊适配器，进行发送和接收串行数据的指令。
探传送的数据格式在后面讲述的特殊寄存器D8120设定。
RS指令驱动时即使改变D8120的设定，实际上也不接收。
※在只发送的系统中，可将接收数设定为K0o （K表示常数）%在只接收的系统中，可将发送数设定为K0o%在程序中可以多次使用RS指令，但在同一时间必须保证只有一个RS指令被驱动。
%在一次完整的通讯过程中，RS指令必须保持一直有效，直至接收数据完成。
D8120说明：%根据MD320的通讯协议，无帧头和帧尾，则（bit9，bit8 ）= （0，0）。
% bit13〜15是计算机链接通讯时的设定项目，使用RS指令时必须设定为0。
% RS485 未考虑设置控制线的方法，使用FX2N-485-BD、FX0N-485ADP 时，（bit11，bit10 ）= （1，1 ）o%若PLC和变频器之间的通讯参数如下：8位数据位，无校验，2位停止位，波特率9600，无帧头无帧尾，无协议模式，则D8120=H0C89 （H 表示16 进制）（0000 1100 1000 1001B ）M8002| ——|| ------------------------------- [ MOV H0C89 D8120 ]5、相关标志位：一.基本指令介绍探M8122 :数据发送请求标志当PLC 处于接收完成状态或接收等待状态时，用脉冲触发M8122 ,将使得从DO 开始的连续8个数据被发送。
当发送完成后，M8122自动被复位。
当 RS 指令的驱动输入 X0变为ON 状态时，PLC 就进入接收等 待状态。
探M8123 :数据接收完成标志当M8123置位时，表明接收已经完成，此时需要将接收到的数据从接受缓冲区转移到用户指定的数据区， 然后手工复位M8123。
