485電路(組網 非組網) 上下拉匹配電阻選取

2021-08-18 19:18:42 字數 1809 閱讀 7300

485電路是工業現場運用最普遍的訊號傳輸線之一,因為差分訊號的耦合作用以及共模抑制使其抗干擾能力非常強。然而485電路的應用總會出現一些棘手的問題,此類問題一般為匹配阻抗問題,下面就從485組網(以乙個集中器抄32個為例)和1對1的通訊做出上下拉阻抗的匹配。

典型的485電路路上圖所示,u4為485晶元,晶元左側一般為裝置內部干擾較少,一般的單線傳輸就能夠滿足使用。關於光耦相關的上拉電阻可以參見我的另一篇文章(光耦 上下拉電阻選擇),圖上的tvs管和熱敏都是對裝置的外部介面進行保護,具體選型參照裝置外部介面的相關標準(如誤接市電等),這篇文章我們主要分析外部傳輸線的上下拉阻抗匹配的問題,也就是上下拉電阻r92、r93的阻值確定。

485電氣特性:邏輯「1」以兩線之間電壓差+2~6v表示;邏輯「0」以兩線之間電壓差-2~6v表示,-2v~+2v之間為不確定狀態。最大傳輸距離按照標準9600bps時為1200公尺。

1對1情形:1對1的485通訊比較簡單,選取的阻抗也是比較好確定,最容易犯的錯誤就是兩個無極性的485晶元通訊不接上下拉電阻導致通訊失敗,這是因為沒有下拉電阻提供有效的狀態「0」,傳輸訊號電流沒有明確的有效洩放路勁,導致訊號上公升時間很大,甚至無法回到初始狀態,如圖:

1bit取樣時間t,高電平保持時間至少為10/16t才能保證被取樣,新增上拉電阻如果過大(ab口的電容效應,等效一階rc,上公升時間取3rc)就會導致訊號傳輸時間延遲大mcu無法採集到狀態訊號,例如我們採取20k的上下拉電阻會得到以下波形(4800bps):

4800bps下t=208us;2v以上約為100us≈1/2t<10/16t,外加485傳輸後端光耦處(最佳匹配情形下)的延遲約為10%左右,那麼就無法採集到訊號。根據上公升時間rc充放電上公升時間和最小取樣時間,計算得臨界阻值約為10k,為了留有一定的餘量和盡量不增大功耗,選取5k左右。

組網情形:485網路內裝置一般要求共地,或者是隔離電源輸出。電路如上所示,這按照32臺裝置組網,每個裝置的ab口接收狀態輸入阻抗(具體查詢各自485晶元的接收態輸入阻抗)約為12kω,一般485兩線末端會匹配乙個120ω左右的電阻用於吸收末端的差分訊號,抑制脈衝訊號末端反射形成的干擾,乍一看功耗會很大,但是共地後分攤到每個裝置的等效阻抗為3.2k。這樣我計算乙個裝置驅動情形下的ab口等效阻抗為:90(上圖的上拉電阻應該在熱敏左側,找的圖懶得改(╯' - ')╯︵ ┻━┻  )。上拉電阻也是同理每個裝置都有上拉電阻,32個裝置同時上下拉等效阻抗為r(上下拉電阻)/32。

等效電路如下:

電路疊加定理計算,根據ab口輸出源內阻,熱敏輸出電阻,等效上下拉等等,計算ab口電壓即90歐姆電阻兩端電壓,上圖的熱敏和485等效輸出內阻僅供參考(為了連續,實際輸出阻抗和熱敏不會那麼大),485電平定義ab口邏輯電平±2~6v,因此你的外部ab口壓差要大於±2v即可。這樣就可以確定上下拉電阻的值了,一般上拉和下拉取值一樣。

什麼叫組網 組網是什麼意思

組網是指網路組建技術,分為乙太網組網技術和atm區域網組網技術。乙太網組網非常靈活和簡便,可使用多種物理介質,以不同拓撲結構組網,是國內外應用最為廣泛的一種網路,已成為網路技術的主流。組網技術就是網路組建技術,計算機網路的型別有很多,根據不同的組網技術有不同的分類依據。裝置組網配置的確定必須根據傳輸...

常見無線組網分析(NB IOT組網和Mesh組網)

nb iot lora zigbee wifi 藍芽組網方式 基於現有蜂窩組網 基於lora閘道器 基於zigbee閘道器 基於無線路由器 居於藍芽mesh的閘道器 網路部署方式 節點節點 閘道器 閘道器部署位置要求較高,需要考慮因素多 節點 閘道器 節點 路由器 節點傳輸距離 遠距離 可達十幾公里...

GPRS組網方案

gprs 架構方案一 多點對中心方案 中心為網際網路上的乙個站點 方案說明 1 此方案的監控中心為網際網路上的乙個站點,可以通過網際網路與中國移動的業務閘道器相連,也可以通過ddn專線與中國移動的業務閘道器相連,但都需要申請固定ip。3 gprs通訊的伺服器端的通訊協議可採用tcp 面向連線的通訊 ...