工業(yè)遠距離通信使用的RS-232至RS-485轉(zhuǎn)換器

RS-485收發(fā)器包括一個電容式隔離層，其實現(xiàn)總線端與邏輯控制端之間的電流隔離，從而消除了總線節(jié)點之間的接地電流。

在總線端，這種轉(zhuǎn)換器設計擁有數(shù)個確?？煽繑?shù)據(jù)傳輸?shù)脑?。跳線J1和J2在總線空載期間激活故障保護偏壓網(wǎng)絡。如果這種轉(zhuǎn)換器安裝在總線端，則通過跳線J3可以實現(xiàn)一個120歐姆端接電阻器。

一個瞬態(tài)抑制器通過鉗制接地電位，保護收發(fā)器免受危險瞬態(tài)過電壓的損害。為了將瞬態(tài)電流分流至地電位，要求使用一個高壓電容器，以在浮動總線接地和保護接地（PE）之間提供AC耦合。一般而言，我們使用一條短單芯導線（18 AWG）來實現(xiàn)到PE端或機殼接地的連接。

信號通路隔離還要求電源隔離。這里，我們通過一個低壓降電壓調(diào)節(jié)器（LDO）對總線電源（3.3V到10V）進行調(diào)節(jié)。然后，把它用于收發(fā)器總線電源（Vcc2）和一個隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器。這種轉(zhuǎn)換器由變壓器驅(qū)動器、隔離變壓器和一個次LDO（為邏輯端電路供電）組成。

更老一點的轉(zhuǎn)換器設計有時會使用一個請求發(fā)送信號（RTS）來將RS-485收發(fā)器從接模式切換到發(fā)送模式。但是，在一些計算機應用中，RTS生成接口軟件運行在Windows®下，并非實時。因此，如果Windows決定將其處理時間用于另一個應用程序、屏幕保護程序或者殺毒軟件，則RTS可能就無法實時地將收發(fā)器切換回接收模式，因此另一個總線節(jié)點所發(fā)送的數(shù)據(jù)便可能會丟失。

圖2所示轉(zhuǎn)換器設計通過實現(xiàn)一種自動選向功能消除了出現(xiàn)上述狀況的可能性。這種自動選向檢測通過一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器實現(xiàn)。觸發(fā)器的輸出由232接收器輸出觸發(fā)為高。默認情況下，RS-485收發(fā)器處于接收模式。當單穩(wěn)態(tài)輸出變?yōu)楦邥r，它便將收發(fā)器切換到發(fā)送模式。

該單穩(wěn)態(tài)輸出的時間常量由一個R-C網(wǎng)絡定義。數(shù)據(jù)速率為9600 bps，2ms高態(tài)時間時，C = 220 nF，而R = 10 kOhm；數(shù)據(jù)速率為1200 bps，20ms高態(tài)時間時，R = 100 kOhm。當高態(tài)時間結(jié)束后，單穩(wěn)態(tài)輸出再次回到低，從而將收發(fā)器切換回接收模式。盡管自動選向功能依賴于數(shù)據(jù)速率，但其仍然是防止數(shù)據(jù)丟失的一種可靠方法。