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分享一个RS485收发自动切换的电路，直接用TXD信号通过
NPN
分享一个RS485收发自动切换的电路，直接用TXD信号通过NPN三极管反向控制485芯片的收发信号脚。
这个电路可以节省一个端口，编程也可以省很多事情。
网上很多老铁们说这个电路会降低通讯波特率，我实测效果很好，115200速率下工作很稳定，很多485芯片支持最高的速率也就这个水平。
下面看看这个电路是如何做到收发自动切换的。
首先看接收数据的控制。
串口空闲的时候，TXD是1，经过三极管反向后为0，因此485芯片处于接收状态，也就是说不发送数据时，485芯片总是处于接收状态，解决了接收的问题。
再看看发送是如何控制的。
当发送0时，TXD为0，经过三极管取反后为1，485芯片为发送状态，可以将0发送出去。
当发送1时，TXD为1，经过三极管取反后为0，485芯片处于接收状态，分析到这里的时候，昨天我们在办公室里面，有小伙伴就说发送不了1，但是实际是可以的，大家认为呢。
RS-485电路设计及接口防护2009年06月08日星期一 14:44一、电路.1.1.RS485通讯标准协议.相信RS485通讯标准大家都已经熟悉了，也不再多说。
下面的说明部分在网上广为流传，就抄抄下来吧。
典型的串行通讯标准是RS232和RS485.它们定义了电压,阻抗等。
但不对软件协议给予定义，区别于RS232, RS485的特性包括：a. RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。
接口信号电平比RS -232-C 降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接。
b. RS-485的数据最高传输速率为10Mbpsc. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。
d. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米。
RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器，因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。
因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。
1.2.典型的RS485通信芯片以TI为例，通常所用的BC184，内置TVS保护，具有15KV静电防护能力；稍差一点的BC182，则可以防护至8KV ESD冲击；而3082，则只能承受4KV ESD冲击。
在选用485芯片时，需注意其ESD防护能力，驱动能力，对485总线差分信号的定义等。
1.3.485应用电路举例。
如下图：a.A/B线需拉上下拉，保证总线空闲时，A/B差分信号仍是确定状态，避免杂讯影响。
上/下拉电阻取得小，则负载加重，会影响485总路线上节点数量；而取得大，则会影响数据传输的波特率。
，一般在几K到几十K之间，具体还在看应用电路的需求。
(比如此电路中上/下拉取值为3.3K，在实际带载测试(1200bps)时，485总线上只能挂十几外负载；而换成47K，则可以挂到一百多个负载；但若要在9600bps下通信，则上/下拉要小一些才行，目前的试验发现，10K基本上已经是极限了)b.对地TVS用作ESD防护。
S7-200PLC内部RS485接口电路图S7-200PLC内部RS485接口电路图一、S7-200PLC内部RS485接口电路图：电路图见附件图中R1、R2是阻值为10欧的普通电阻，其作用是防止RS485信号D+和D -短路时产生过电流烧坏芯片，Z1、Z2是钳制电压为6V，最大电流为10A的齐纳二极管，24V电源和5V电源共地未经隔离，当D+或D-线上有共模干扰电压灌入时，由桥式整流电路和Z1、Z2可将共模电压钳制在±6.7V，从而保护RS485芯片SN75176（RS485芯片的允许共模输入电压范围为：-7V～+12V）。
该保护电路能承受共模干扰电压功率为60W，保护电路和芯片内部没有防静电措施。
二、常发生的故障现象分析：当PLC的RS485口经非隔离的PC/PPI电缆与电脑连接、PLC与PLC之间连接或PLC与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损坏情况如下：●R1或R2被烧断，Z1、Z1和SN75176完好。
这是由于有较大的瞬态干扰电流经R1或R2、桥式整流、Z1或Z1到地，Z1、Z2能承受最大10A电流的冲击，而该电流在R1或R2上产生的瞬态功率为：102×10=1000W，当然会将其烧断。
●SN75176损坏，R1、R2和Z1、Z2完好。
这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于Z1、Z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产生±15kV的静电。
●Z1或Z2、SN75176损坏，R1和R2完好。
这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将Z1或Z2和SN75176击穿，由于电流较小和发生时间较短因而R1、R2不至于发热烧断。
由以上分析得知PLC接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于PLC 内部24V电源和5V电源共地，24V电源的输出端子L+、M为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。
485通讯电路设计分析1.RS-485由来RS-485标准是由两个行业协会于1983年共同制订合开发的，即EIA－电子工业协会和TIA－通讯工业协会。
EIA开始时在它所有的标准前加上“RS”前缀（推荐标准Recommended standard 的缩写）。
这个名称一直延用至今，现在EIA-TIA 已正式用“EIA/TIA”取代“RS”以明确其来源。
修订后命名为TIA/EIA-485-A。
不过我们还是习惯地称之为RS-485。
RS-485由RS-422发展而来。
两者是工业应用中最成功的标准。
而RS-422是一个差分标准，是为了弥补RS－232的不足提出来的，改进了RS-232通讯距离短和速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到了10Mbps，在速率低于1000Kbps时传输距离延长到4000英尺，并且允许在一条平衡线上连接最多10个接收器，可以说RS-422是一种单机发送、多机接收的单向传输规范。
RS-485是在RS-422的基础上，为了扩展应用范围和通讯能力，增加了多点、双向通信能力，也就是说，允许多个发送器连接到同一条总线上，同时，增加了发送器的驱动能力和通讯冲突的保护特性，通过差分传输扩展总线的共模范围。
RS-485满足了所有的RS-422规范，但反之则不成立。
2.RS-485规范RS-485实质上是一个电气接口规范，它只规定了平衡驱动器合接收器的电特性，而没有规定插件、传输电缆与及通信协议。
只是对应于七层模型中的物理层。
3.RS-485的接口规范特点：●平衡传输、差动工作模式●多点通信●驱动器带载最小输入电压：±1.5V ●驱动器带载最大输入电压：±5V●最大输出短路电流：250mA ●驱动器输出阻抗：54Ω●接收器输入门限：±200mV●接收器最小输入阻抗：12KΩ●－7V至＋12V总线共模范围●最大输入电流1.0mA/-0.8 mA (12Vin/-7Vin)●接收器输出逻辑高：＞200mV ●接收器输出逻辑低：＜200mV●最大总线负载：32个单位负载●允许收发器数目：32Tx 、32Rx●最大传输速率：10Mbps ●最大电缆长度：4000英尺（约1.2千米）RS-485标准定义了一个基于单对平衡线的多点、双向（半双工）的通讯链路，提供了高噪声抑制、高的传输速率、长传输距离、宽共模范围和低成本的通信平台。
智能电能表RS—485通讯接口设计及现场失效分析随着国家智能电网的快速发展，智能电表和电能量采集系统在城乡电网中普遍安装应用，本文就目前在智能电能表组网过程中遇到的问题，从RS-485接口电路原理分析入手，分析现场遇到的RS-485通讯失效问题，解释问题原因，并提出相应解决方法和手段。
关键字：RS-485 智能电能表通讯接口失效分析前言为贯彻落实国家电网公司建设和构建智能电网、智能用电的发展战略与服务体系，智能电表用电信息采集系统得到大范围的推广和安装。
智能电能表与用电信息采集系统的信息交互式通过电能表的本地通讯接口完成。
因此，智能电能表的本地通讯接口工作的稳定性和可靠性显的尤为重要。
1 智能电能表RS-485接口硬件电路分析作为一种简单、廉价而且可靠的通讯规范，RS-485采用平衡发送和差分接收的形式，因此在其使用过程中具有很强的抑制共模干扰的能力，加上RS-485接口的接收器具有200mV的接收灵敏度，能够在千米之外恢复通讯信号。
目前在智能电能表上采用的RS-485通讯接口电路如图1所示。
电路中U2为将TTL电平转换成差分输出的RS-485驱动芯片，目前智能电能表中广泛采用的RS-485驱动芯片种类繁多，但这些芯片的功能是一致的，通讯效果差异不大。
此电路与典型RS-485推荐电路相比较，省去了U2收发控制端的驱动隔离光耦，原因一是智能电能表生产厂家成本控制的结果，即减少智能电能表生产成本；二是降低RS-485电路的功耗。
RS-485接口输出电平“1”时，光耦E2处于截止状态，电阻R6和R8的分压作用，使芯片U2的收发控制端处于低电平，即U2处于接收状态，输出A和B 为高阻状态，电阻R9和R10对拉使得RS-485总线处于确定的“1”状态，所以此电路输出“1”不是驱动芯片U2S输出完成，是由电阻R9和R10对拉形成。
RS-485接口输出电平“0”时，光耦E2处于导通状态，驱动芯片的收发控制端处于高电平，使芯片处于发送状态。
关于485电路的测试报告1、485通讯电路烧毁的原因2、公司现有产品485线路的缺陷3、相关的建议485通讯电路烧毁的原因根据工程部反映的情况及开发部对现象的总结归为三个方面1、施工结构的不严谨而导致电路烧毁。
2、设计结构的不严谨而犯下可能致命的错误。
3、管理模式的不严谨而使以上两条存在。
对于第一条，主要问题出现在接错线而使电路烧毁。
（我们没有足够的人手去施工于是以多少钱一个点而给别人完成，线接完就给钱而不管有没有接错）对于第二条，主要问题出现在设计的时候忽视相关电路定律而使可能致命的错误隐藏于产品之中。
（我们的任务很紧，我们仅仅抓住主要矛盾就行了，这里可能有一点小问题，影响应该不会很大就不用考虑了，反正我问过某某专家）对于第三条，主要是公司在管理上忽视潜在隐患的忧患意识而造成的。
（我们的员工都是很优秀的，我们的员工工作非常努力现在几个测试都通过了，看着他们夜以继日的工作我确实感觉过意不去，小问题还没影响就不用考虑了！）公司现有产品485线路的缺陷根据对故障原因及故障样机的分析总结为4个方面1、电器结构方面的缺陷。
2、485基本模块设计的缺陷。
3、元器件了解的不完整性。
4、缺乏举一反三的精神作风，自我要求过低。
对于第一条，主要问题出现在没有考虑到多个器件多种连接而即将产生的影响（见下图）在图中，全部的线路都考虑为理想线路而完全忽略了线路的寄生参数尤其是寄生电阻会产声电压降从而使线路各电电压不一致。
（见下图）在图中，用等效电阻代换掉对应的线路即可发现我们的理想线路并不理想！而是每过一个接点改变一点电压，并且都是随机的！因为线路中的采样器所消耗的电流是随负载变化的，也就是说它应等效成一个随机的可变电阻，随机的产生电压降！就这样，再来一次变换，一个可怕的线路呈现在我们眼前！在图中，用电源等效线路中的压差就可发现485通讯线路有电流存在，这一电流不仅会干扰通讯而且还会使各采样器之间的供电系统发生牵连性的影响，并且过程是随机的，是不可控制或很难预测的！由此种下极其难以分析的隐患对于第二条，主要问题出现在485基本线路的非合理设计。
自动收发转换的RS485接口电路及测试电路
图l所示的虚线框中为接口电路，通过对真值表进行分析，其发送和接收过程为：
当发送端DI=O时，DE/RE=1发送O电平，接收端RO=O；当发送端DI=1时，DE/RE=0，VA=VB=2.5V，接收端由于上拉电阻的作用RO=1。
在此接口电路的TXo端加入1kHz的TTL方波对电路进行测试。
未加入120Ω端电阻时，接口芯片的485-A和485-B脚都有约50μs的电压变化过程，如图2所示。
接收端Ro波形的上升沿有明显的延迟约30～40μs(和数据发送端DI比较)，造成很大的传输误差；加入120Ω端电阻时，延迟明显缩小，约
3μs。
此电路在发送高电平时，发送器处于高阻状态，总线上所有接口处于接收状态，总线是空闲的，允许其他接口发送数据，因此容易引入总线冲突。
特别是连续发送高电平比特时，发送器处于高阻状态的时间越长，引入总线冲突的几率就越大。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
实验一基于RS485和牛顿模块的A/D、D/A实验一、实验目的和要求（1）熟悉RS485总线与牛顿模块的结构组成，了解其工作过程，认识其结构形式。
（2）熟悉牛顿模块的基本工作原理。
（3）掌握应用RS485和牛顿模块进行电压输出和电压采集的方法。
二、主要仪器设备计算机、R-8017、R-8024、R-8043D、R-8053、RS232转RS485模块、24V稳压源三、实验内容和原理（1）RS485网络分析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扑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同时带隔离栅的产品。
RS485串行通信接口分析RS-485是一种常用的串行通信接口，用于数据传输和通信网络建立。
它具有高可靠性、抗干扰能力强和传输距离远等优点。
本文将对RS-485的工作原理、数据格式和应用进行详细分析。
一、RS-485的工作原理RS-485是一种差分通信接口，它使用两根信号线（D+和D-）来传输数据。
在传输数据时，将数据信号转换为差分信号发送，在接收端对接收到的差分信号进行解码还原为数据信号。
这种差分传输方式可以有效地减少数据传输过程中的噪声和干扰。
此外，RS-485还使用了半双工通信方式，即每次只能有一方发送数据，而另一方处于接收状态。
RS-485的通信速率可达到10Mbps，而且传输距离可达1200米。
这使得RS-485在工业控制和自动化系统中得到广泛应用。
二、RS-485的数据格式RS-485通信使用的数据格式包括起始位、数据位、校验位和停止位。
其中，起始位用于标识数据传输的开始，一般为逻辑低电平；数据位用于表示每个字符所包含的信息位数，常见的取值为7或8位；校验位用于验证数据的准确性，通常有奇偶校验和无校验两种方式；停止位用于标识数据传输的结束，一般为逻辑高电平。
在数据传输过程中，发送方通过发送方向控制线将数据发送给接收方，接收方通过接收方向控制线接收数据。
接收方通过判断起始位、数据位、校验位和停止位等信息，将接收到的数据进行解码还原为原始数据。
三、RS-485的应用由于RS-485具有高可靠性和抗干扰能力强的特点，因此广泛应用于工业控制和自动化系统中。
它可以用于传输各种类型的数据，如工控机与外部设备之间的通信、测量仪器与控制设备之间的数据交换等。
另外，RS-485还可用于构建多节点通信网络。
在这种网络中，每个节点都可以独立地发送和接收数据。
通过使用RS-485网络，可以实现多个设备之间的数据交换和共享。
此外，RS-485还可以实现长距离的数据传输。
由于其传输距离可达1200米，因此适用于需要长距离数据传输的场景，如远程监控系统、交通信号控制系统等。
RS-485 接口电路RS-485 接口电路的主要功能是：将来自微处理器的发送信号TX 通过“发送器”转换成通讯网络中的差分信号，也可以将通讯网络中的差分信号通过“接收器”转换成被微处理器接收的RX 信号。
任一时刻，RS-485 收发器只能够工作在“接收”或“发送”两种模式之一，因此，必须为RS-485 接口电路增加一个收/发逻辑控制电路。
另外，由于应用环境的各不相同，RS-485 接口电路的附加保护措施也是必须重点考虑的环节。
下面以选用SP485R 芯片为例，列出RS-485 接口电路中的几种常见电路，并加以说明。
1.基本RS-485 电路图1为一个经常被应用到的SP485R芯片的示范电路，可以被直接嵌入实际的RS-485应用电路中。
微处理器的标准串行口通过RXD 直接连接SP485R 芯片的RO 引脚，通过TXD直接连接SP485R 芯片的DI 引脚。
由微处理器输出的R/D 信号直接控制SP485R 芯片的发送器/接收器使能：R/D 信号为“1”，则SP485R 芯片的发送器有效，接收器禁止，此时微处理器可以向RS-485 总线发送数据字节；R/D 信号为“0”，则SP485R 芯片的发送器禁止，接收器有效，此时微处理器可以接收来自RS-485 总线的数据字节。
此电路中，任一时刻SP485R 芯片中的“接收器”和“发送器”只能够有1 个处于工作状态。
连接至A 引脚的上拉电阻R7、连接至B 引脚的下拉电阻R8 用于保证无连接的SP485R芯片处于空闲状态，提供网络失效保护，以提高RS-485 节点与网络的可靠性。
R7,R8,R9这三个电阻要根据实际应用而改变大小，特别在用120欧或更小终端电阻时，R9就不需要了，R7和R8应使用680欧电阻。
如果将SP485R 连接至微处理器80C51 芯片的UART 串口，则SP485R 芯片的RO 引脚不需要上拉；否则，需要根据实际情况考虑是否在RO 引脚增加1 个大约10K 的上拉电阻。
