这几种485通讯自动收发电路你一定要掌握

单片机爱好者 2022-06-08 18:31

击上方“果果小师弟”,选择“置顶/星标公众号

干货福利,第一时间送达!

摘要:关于485通讯大家肯定不陌生,那么你会设计一个485电路而且能自带收发功能的吗?或者还是直接随便找一个电路甚至不管其中的原理就用上了。485通信一般离不了单片机控制,所以一般单片机尤其是STM32单片机之类的开发板上面都有RS485通信模块,因为485通讯只需要你的MCU有串口就可以了

下面再某宝上找了几款STM32开发板上面关于485通信模块的电路图,发现有几家竟然电路图一模一样,而且画法也一模一样。

  • 原子哥
  • 硬石
  • 普中
  • 洋桃
  • 安富莱
  • 野火
正点原子
普中科技
硬石电子
洋桃电子
安富莱电子
野火电子

可以发现,485通讯模块大家普遍用的只有两种芯片,SP3485和MAX485,而且原理图画的都差不多。

1、传统RS485电路

不管是SP3485还是MAX485它们电路都是一样的。

先说一下原理:因为单片机通信一般是TTL电平,而我们的外接设备如果是485设备,通信的电平就是485电平,这两者的电平是不一样的,所以两者不能直接相接一起。中间需要一个电平转换的芯片来协商一下,所以就有了我们的485芯片。因为485通信是半双工的,就是发送数据的时候不能同时接收数据,所以我们又把485芯片叫做半双工收发器。而SP3485芯片就是一款非常经典的低功耗半双工收发器,满足RS-485串行协议要求。

然后这款芯片的引脚定义如下:

  • RO 一 接收器输出
  • RE 一 接收器输出使能(低电平有效)
  • DE — 驱动器输出使能(高电平有效)
  • DI  一 驱动器输入
  • GND 一 连接地
  • A — 驱动器输出/接收器输入(同相)
  • B — 驱动器输出/接收器输入(反相)
  • VCC —芯片供电

现在你可能有疑问?这个引脚怎么叫做接收器也叫输出器啊?还真人这么问。一般在485设备的数据向MCU发送时我们把芯片叫做接收器,因为它接收了外界的数据。在MCU向485设备发送数据时我们把芯片叫做驱动器,因为这时候像是我们驱动了芯片让它向外发送数据。

SP3485的驱动器输出是差分输出,空载时输出电压的大小为0V~+3.3V。SP3485有一根使能控制线(高电平有效)。DE上的逻辑高电平(1)将使能驱动器的差分输出。

SP3485接收器的输入是差分输入,接收器的输入电阻通常为15K。如果RE为低,接收器使能,反之接收器禁止。

这样就得到了一个结论:

  1. ED:1 发送使能;0发送禁止
  2. RE:0 接收使能;1接收禁止

因此,我们一般将ED和RE接在一起,单片机MCU向外发送数据时,将USART_EN置位1,单片机MCU接收外界送数据时,将USART_EN置位0,即可。

当然我们在写程序时候,就相对会比较麻烦,因为我们要在接收和发送时将USART_EN引脚置位不同的电平。

那么有没有一种可以自动收发功能的电路呢?

答案是有的,只要我们在这个电路的基础上加一个三极管就可以解决了。

2、自动切换收发的RS485电路

大家看我们在前面电路的基础上加了一个经典的三极管开关电路。电阻R6、电阻R7和NPN三极管Q1组成一个典型的三极管开关电路。R7是限流电阻,最好选择4.7K,也可以选择10K。R6是上拉电阻,可以选择4.7K或者10K。

学过模电大家知道,NPN三极管,高电平导通。当TX高电平,三极管导通,RE和DE引脚接地,进入接收模式。当TX低电平,三极管截止,RE和DE引脚接高电平,进入发送模式。

疑问?

DI引脚本来是接TX的,现在直接接地了,那岂不是发送的数据都是0?可以正常工作吗?

答:当然可以!

发送数据过程

发送数据,用的是单片机的TX引脚,也就是说,在TX引脚上表现数据。要发送数据0x32,写成二进制就是0x00110010,TXD引脚上就会依次的用高低电平体现1和0。

当TX发送0时,三极管不导通,DE接高电平,进入发送模式,485芯片会把DI上的电平反应到AB引脚上输出,因为DI已经接地,所以AB引脚会传输0。所以,当TXD发送0时,AB引脚发送0。

当TX发送1时,三极管导通,RE接低电平,进入接收模式,485芯片的AB引脚进入高阻状态,因为R3把A拉高,R2把B拉低,所以,AB传输的是1。所以,当TXD发送1时,AB引脚发送1。

一句话:TXD发1,AB就发1;TXD发0,AB就发0

接收数据过程

接收数据,用的是单片机引脚RX,在RXD引脚上表现数据。在接收数据的过程中,TX引脚是一直保持高电平的,当TXD是高电平时,RE是低电平,正好变成了接收状态,然后485芯片的RO引脚(也就是接RX的引脚)就会接收AB传输过来的数据。

怎么样神奇吧

那么有没有一款芯片可以自带自动切换收发功能的呢?答案是有的。

3、自动切换方向芯片MAX13487

为了克服软件参与的方向控制不确定性,美信公司发布了宣称首款支持芯片自动换向的RS485芯片MAX13487。

对比其他的RS485芯片,MAX16487的RE引脚有两个用处

  1. RE为低电平时,打开RO方向的接收数据。
  2. RE为高电平时,芯片进入自动方向切换模式。

我们将RE连接高电平,即自动换向模式。

对应的原理图就是下面这样:

直接将PIN2和PIN3接到VCC即可实现自动收发功能。而且MAX13487E还要便宜一些。

那么如果现在让你设计一个485电路,你会采取那种方案呢?

单片机爱好者 《51单片机逆向学习实战教程》一书作者,单片机爱好者,每天为单片机用户分享一篇精品电子电路方面的经验笔记或教程。
评论
  • Matter加持:新世代串流装置如何改变智能家居体验?随着现在智能家庭快速成长,串流装置(Streaming Device,以下简称Streaming Device)除了提供更卓越的影音体验,越来越多厂商开始推出支持Matter标准的串流产品,使其能作为智能家庭中枢,连结多种智能家电。消费者可以透过Matter的功能执行多样化功能,例如:开关灯、控制窗帘、对讲机开门,以及操作所有支持Matter的智能家电。此外,再搭配语音遥控器与语音助理,打造出一个更加智能、便捷的居家生活。支持Matter协议
    百佳泰测试实验室 2025-01-03 10:29 75浏览
  • 影像质量应用于多个不同领域,无论是在娱乐、医疗或工业应用中,高质量的影像都是决策的关键基础。清晰的影像不仅能提升观看体验,还能保证关键细节的准确传达,例如:在医学影像中,它对诊断结果有着直接的影响!不仅如此,影像质量还影响了:▶ 压缩技术▶ 存储需求▶ 传输效率随着技术进步,影像质量的标准不断提高,对于研究与开发领域,理解并提升影像质量已成为不可忽视的重要课题。在图像处理的过程中,硬件与软件除了各自扮演着不可或缺的基础角色,有效地协作能够确保图像处理过程既高效又具有优异的质量。软硬件各扮演了什么
    百佳泰测试实验室 2025-01-03 10:39 68浏览
  • 【工程师故事】+半年的经历依然忧伤,带着焦虑和绝望  对于一个企业来说,赚钱才是第一位的,对于一个人来说,赚钱也是第一位的。因为企业要活下去,因为个人也要活下去。企业打不了倒闭。个人还是要吃饭的。企业倒闭了,打不了从头再来。个人失业了,面对的不仅是房贷车贷和教育,还有找工作的焦虑。企业说,一个公司倒闭了,说明不了什么,这是正常的一个现象。个人说,一个中年男人失业了,面对的压力太大了,焦虑会摧毁你的一切。企业说,是个公司倒闭了,也不是什么大的问题,只不过是这些公司经营有问题吧。
    curton 2025-01-02 23:08 189浏览
  • 在快速发展的能源领域,发电厂是发电的支柱,效率和安全性至关重要。在这种背景下,国产数字隔离器已成为现代化和优化发电厂运营的重要组成部分。本文探讨了这些设备在提高性能方面的重要性,同时展示了中国在生产可靠且具有成本效益的数字隔离器方面的进步。什么是数字隔离器?数字隔离器充当屏障,在电气上将系统的不同部分隔离开来,同时允许无缝数据传输。在发电厂中,它们保护敏感的控制电路免受高压尖峰的影响,确保准确的信号处理,并在恶劣条件下保持系统完整性。中国国产数字隔离器经历了重大创新,在许多方面达到甚至超过了全球
    克里雅半导体科技 2025-01-03 16:10 68浏览
  • 车身域是指负责管理和控制汽车车身相关功能的一个功能域,在汽车域控系统中起着至关重要的作用。它涵盖了车门、车窗、车灯、雨刮器等各种与车身相关的功能模块。与汽车电子电气架构升级相一致,车身域发展亦可以划分为三个阶段,功能集成愈加丰富:第一阶段为分布式架构:对应BCM车身控制模块,包含灯光、雨刮、门窗等传统车身控制功能。第二阶段为域集中架构:对应BDC/CEM域控制器,在BCM基础上集成网关、PEPS等。第三阶段为SOA理念下的中央集中架构:VIU/ZCU区域控制器,在BDC/CEM基础上集成VCU、
    北汇信息 2025-01-03 16:01 105浏览
  • 物联网(IoT)的快速发展彻底改变了从智能家居到工业自动化等各个行业。由于物联网系统需要高效、可靠且紧凑的组件来处理众多传感器、执行器和通信设备,国产固态继电器(SSR)已成为满足中国这些需求的关键解决方案。本文探讨了国产SSR如何满足物联网应用的需求,重点介绍了它们的优势、技术能力以及在现实场景中的应用。了解物联网中的固态继电器固态继电器是一种电子开关设备,它使用半导体而不是机械触点来控制负载。与传统的机械继电器不同,固态继电器具有以下优势:快速切换:确保精确快速的响应,这对于实时物联网系统至
    克里雅半导体科技 2025-01-03 16:11 103浏览
  • 自动化已成为现代制造业的基石,而驱动隔离器作为关键组件,在提升效率、精度和可靠性方面起到了不可或缺的作用。随着工业技术不断革新,驱动隔离器正助力自动化生产设备适应新兴趋势,并推动行业未来的发展。本文将探讨自动化的核心趋势及驱动隔离器在其中的重要角色。自动化领域的新兴趋势智能工厂的崛起智能工厂已成为自动化生产的新标杆。通过结合物联网(IoT)、人工智能(AI)和机器学习(ML),智能工厂实现了实时监控和动态决策。驱动隔离器在其中至关重要,它确保了传感器、执行器和控制单元之间的信号完整性,同时提供高
    腾恩科技-彭工 2025-01-03 16:28 103浏览
  • 在测试XTS时会遇到修改产品属性、SElinux权限、等一些内容,修改源码再编译很费时。今天为大家介绍一个便捷的方法,让OpenHarmony通过挂载镜像来修改镜像内容!触觉智能Purple Pi OH鸿蒙开发板演示。搭载了瑞芯微RK3566四核处理器,树莓派卡片电脑设计,支持开源鸿蒙OpenHarmony3.2-5.0系统,适合鸿蒙开发入门学习。挂载镜像首先,将要修改内容的镜像传入虚拟机当中,并创建一个要挂载镜像的文件夹,如下图:之后通过挂载命令将system.img镜像挂载到sys
    Industio_触觉智能 2025-01-03 11:39 69浏览
  • 前言近年来,随着汽车工业的快速发展,尤其是新能源汽车与智能汽车领域的崛起,汽车安全标准和认证要求日益严格,应用范围愈加广泛。ISO 26262和ISO 21448作为两个重要的汽车安全标准,它们在“系统安全”中扮演的角色各自不同,但又有一定交集。在智能网联汽车的高级辅助驾驶系统(ADAS)应用中,理解这两个标准的区别及其相互关系,对于保障车辆的安全性至关重要。ISO 26262:汽车功能安全的基石如图2.1所示,ISO 26262对“功能安全”的定义解释为:不存在由于电子/电气系统失效引起的危害
    广电计量 2025-01-02 17:18 168浏览
  • 本文继续介绍Linux系统查看硬件配置及常用调试命令,方便开发者快速了解开发板硬件信息及进行相关调试。触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。查看系统版本信息查看操作系统版本信息root@ido:/# cat /etc/*releaseDISTRIB_ID=UbuntuDISTRIB_RELEASE=20.04DISTRIB_CODENAME=focalDIS
    Industio_触觉智能 2025-01-03 11:37 68浏览
  • 光耦合器,也称为光隔离器,是一种利用光在两个隔离电路之间传输电信号的组件。在医疗领域,确保患者安全和设备可靠性至关重要。在众多有助于医疗设备安全性和效率的组件中,光耦合器起着至关重要的作用。这些紧凑型设备经常被忽视,但对于隔离高压和防止敏感医疗设备中的电气危害却是必不可少的。本文深入探讨了光耦合器的功能、其在医疗应用中的重要性以及其实际使用示例。什么是光耦合器?它通常由以下部分组成:LED(发光二极管):将电信号转换为光。光电探测器(例如光电晶体管):检测光并将其转换回电信号。这种布置确保输入和
    腾恩科技-彭工 2025-01-03 16:27 94浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦