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#每日一练2.21#一起学习单片机RS485通信接口及控制线

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发表于 2020-2-21 11:03:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
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为鼓励大家动手动脑,早日成为技术大牛。电路城论坛现在推出#每日一练#栏目,由版块版主出题及提供答案,内容涉及电源,射频,单片机等各种技术话题。我们会在周一至周五的早上10:30更新问题和前天问题的解题思路及答案。欢迎大家参与。





本期内容来源于:


模拟狂人,电子信息工程专业,全国大学生电子竞赛省二等奖获得者,对模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术学习有丰富经验。现主要从事ARM开发工作,有丰富项目经验。


RS232 标准是诞生于 RS485 之前的,但是 RS232 有几处不足的地方:
1.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。
2.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。
3.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。
4.传输距离有限,最多只能通信几十米。
5.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:
1.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。
2.RS485 通信速率快,最大传输速度可以达到 10Mb/s 以上。
3.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。
4.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。
5.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。

6.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。但是由于 RS485 是差分通信,因此接收数据和发送数据是不能同时进行的,也就是说它是一种半双工通信。那我们如何判断什么时候发送,什么时候接收呢?
RS485 转换芯片很多,这节课我们以典型的 MAX485 为例讲解 RS485 通信,如图所示。

MAX485 硬件接口.png
MAX485 是美信(Maxim)推出的一款常用 RS485 转换器。其中 5 脚和 8脚是电源引脚;6脚和 7 脚就是 RS485 通信中的 A 和 B 两个引脚;1 脚和 4 脚分别接到单片机的 RXD和 TXD引脚上,直接使用单片机 UART 进行数据接收和发送;2 脚和 3 脚是方向引脚,其中 2 脚是低电平使能接收器,3 脚是高电平使能输出驱动器,我们把这两个引脚连到一起,平时不发送数据的时候,保持这两个引脚是低电平,让 MAX485 处于接收状态,当需要发送数据的时候,把这个引脚拉高,发送数据,发送完毕后再拉低这个引脚就可以了。为了提高 RS485 的抗干扰能力,需要在靠近 MAX485 的 A 和 B 引脚之间并接一个电阻,这个电阻阻值从 100欧到 1K 都是可以。


答案
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发表于 2020-2-27 01:29:28 | 显示全部楼层
睡不着,看看题
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发表于 2020-2-28 21:14:29 | 显示全部楼层
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发表于 2020-5-27 09:50:27 | 显示全部楼层
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发表于 2021-11-7 01:23:51 | 显示全部楼层
原始信号就是我们要发送的一个数据“0”位或者一位数据“1”位,而所谓38K 载波就是频率为 38K 的方波信号,调制后信号就是最终我们发射出去的波形。我们使用原始信号来控制 38K 载波,当信号是数据“0”的时候,38K 载波毫无保留的全部发送出去,当信号是数据“1”的时候,不发送任何载波信号。
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