485通信自動(dòng)收發(fā)電路 史上最詳細(xì)的解釋

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/202410/463513.htm

上邊是485通信自動(dòng)收發(fā)電路，不但要把電路送給你，還要把電路原理給你講明白了。實(shí)測(cè)波特率9600不會(huì)有問(wèn)題，但是，波特率115200的話，曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題。

我們先看看普通的收發(fā)電路。

普通的485電路，除了“用RXD連接485芯片的RO引腳、用TXD連接485芯片的DI引腳”，還會(huì)用一個(gè)單片機(jī)的普通IO引腳連接到RE、DE引腳上。

當(dāng)單片機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候，控制CTRL為高電平，數(shù)據(jù)通過(guò)TXD發(fā)送出去。

當(dāng)單片機(jī)要接收數(shù)據(jù)的時(shí)候，控制CTRL為低電平，數(shù)據(jù)通過(guò)RXD接收回來(lái)。

然而，自動(dòng)收發(fā)，就是不用單片機(jī)引腳CTRL，當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)來(lái)的時(shí)候，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)通過(guò)RXD到單片機(jī)，當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)通過(guò)TXD發(fā)送出去。也就是只需要連接單片機(jī)的RXD和TXD引腳就可以，無(wú)需用單片機(jī)引腳連接485芯片的DE RE引腳。

文章中第一張圖，就是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收發(fā)的電路，實(shí)際上，自動(dòng)收發(fā)的電路，還有好幾種連接方法。今天，我們只研究這一種我經(jīng)常用的。

很多人，都會(huì)使用這個(gè)電路，但是不知道其中的原理。（是的，就是在說(shuō)你呢?。?/span>

所以今天我來(lái)給大家解釋一下其中的工作原理，詳細(xì)到每個(gè)元器件。

電阻R1的作用：

RXD連接電阻R1到485芯片的RO，這里R1的作用是限流，保護(hù)引腳。R1的大小，可以選擇330歐、470歐、560歐、1K。

電阻R2、R3和三極管Q1：

電阻R2、電阻R3和NPN三極管Q1組成一個(gè)典型的三極管開關(guān)電路。R3是限流電阻，最好選擇4.7K，也可以選擇10K。R2是上拉電阻，可以選擇4.7K，也可以選擇10K。

R3為什么最好選擇4.7K，主要是你需要了解三極管工作在放大區(qū)、截至區(qū)和飽和區(qū)的特點(diǎn)。

NPN三極管，高電平導(dǎo)通，這個(gè)大家都知道。當(dāng)TXD高電平，三極管導(dǎo)通，RE DE引腳接地，進(jìn)入接收模式。當(dāng)TXD低電平，三極管截止，RE DE引腳接高電平，進(jìn)入發(fā)送模式。

電容C1：

C1是電源旁路電容，作用是給485芯片提供一個(gè)干凈的電源，使它穩(wěn)定的工作。

你在設(shè)計(jì)電路板的時(shí)候，如果芯片沒(méi)有特殊要求，需要把每個(gè)芯片旁邊放上一個(gè)0.1微法電容。在PCB布線的時(shí)候，電容到電源引腳的距離最好在2mm以內(nèi)。

電阻R4和R5:

R4是下拉電阻，接到B上。R5是上拉電阻，接到A上。為什么要這樣做，下面會(huì)講，現(xiàn)在還不是時(shí)候，請(qǐng)繼續(xù)往下看。

雙向穩(wěn)壓二極管D1、D2、D3:

這里使用的雙向穩(wěn)壓二極管型號(hào)是SMAJ6.5CA。他們的作用是把A、B引腳對(duì)地的電壓以及A和B引腳之間的電壓，牽制到6.5V以內(nèi)，保護(hù)485芯片。

從SP3485芯片手冊(cè)得到，AB的耐壓值是正負(fù)15V以內(nèi)。

有人很好奇，為什么會(huì)看這兩個(gè)參數(shù)？因?yàn)锳B這兩個(gè)引腳就是Drivers output和Receivers input。請(qǐng)看下圖：

接線端子P1:

是用來(lái)連接外面需要通信的A和B電線的。（這個(gè)好像不用說(shuō)?。。?/span>

現(xiàn)在，每個(gè)元器件就介紹完了，接下來(lái)說(shuō)說(shuō)為什么可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收發(fā)功能。

你們最大的疑問(wèn)就是：DI引腳本來(lái)是接TXD的，但是電路中直接接地了，那豈不是發(fā)送的數(shù)據(jù)會(huì)一直都是0？

答案就在下方。

發(fā)送數(shù)據(jù)過(guò)程：

發(fā)送數(shù)據(jù)，用的是單片機(jī)的TXD引腳，也就是說(shuō)，在TXD引腳上表現(xiàn)數(shù)據(jù)。

例如要發(fā)送數(shù)據(jù)0x55，寫成二進(jìn)制就是0x01010101，TXD引腳上就會(huì)依次的用高低電平體現(xiàn)1和0。

當(dāng)TXD發(fā)送0時(shí)，三極管不導(dǎo)通，DE接高電平，進(jìn)入發(fā)送模式，485芯片會(huì)把DI上的電平反應(yīng)到AB引腳上輸出，因?yàn)镈I已經(jīng)接地，所以AB引腳會(huì)傳輸0。你看看，當(dāng)TXD發(fā)送0時(shí)，AB引腳發(fā)送0。

當(dāng)TXD發(fā)送1時(shí)，三極管導(dǎo)通，RE接低電平，進(jìn)入接收模式，485芯片的AB引腳進(jìn)入高阻狀態(tài)，因?yàn)镽5把A拉高，R4把B拉低，所以，AB傳輸?shù)氖?。你看看，當(dāng)TXD發(fā)送1時(shí)，AB引腳發(fā)送1。

總結(jié)，TXD發(fā)1，AB就發(fā)1；TXD發(fā)0，AB就發(fā)0。

接收數(shù)據(jù)過(guò)程：

接收數(shù)據(jù)，用的是單片機(jī)引腳RXD，也就是說(shuō)，在RXD引腳上表現(xiàn)數(shù)據(jù)。

在接收數(shù)據(jù)的過(guò)程中，TXD引腳是一直保持高電平的，當(dāng)TXD是高電平時(shí)，RE是低電平，正好調(diào)理成了接收狀態(tài)，然后485芯片的RO引腳（也就是接RXD的引腳）就會(huì)反應(yīng)AB傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。

知道了這個(gè)電路的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程，那就已經(jīng)完全了解了。你現(xiàn)在如果感覺(jué)到還是迷迷糊糊，自己做一個(gè)電路，實(shí)踐一下，思路立馬會(huì)變得清晰。