最详细的详细解释485通信自动收发电路

485通信技术是一种常用于工业环境的串行通信协议，基于平衡差分信号传输，具有很好的抗干扰能力和较长的传输距离。它广泛应用于楼宇自动化、工业控制等领域。485通信使用RS-485标准，该标准是一种差分信号的物理层实现，通常通过双绞线进行数据传输。在485通信中，"收发电路"指的是能够处理发送和接收数据的电路。这包括将单片机或其他处理器的数字信号转换为适合在双绞线上远距离传输的差分信号，以及将接收到的差分信号转换回单片机能够处理的数字信号。在自动收发的485通信电路中，有一个重要的特性就是，它可以在不需要外部控制信号的情况下自动切换发送和接收状态。在485通信自动收发电路中，使用了特定的元器件来实现上述功能。以下是一些关键元器件及其作用： 1.电阻R1：连接RXD与485芯片的RO引脚，起到限流作用，保护芯片的RO引脚不受过高电流的影响。电阻值的选择通常在330欧到1K之间，具体值可根据实际情况调整。 2.电阻R2、R3和NPN三极管Q1：它们组成了一个三极管开关电路。R2作为上拉电阻和R3作为限流电阻，共同控制三极管Q1。三极管作为开关，当单片机的TXD引脚输出高电平时，Q1导通，REDE引脚接地，485芯片进入接收模式；当TXD输出低电平时，Q1截止，REDE引脚为高电平，485芯片进入发送模式。 3.电容C1：作为旁路电容，主要目的是为485芯片提供一个干净稳定的电源，从而保证其正常工作。通常在每个芯片旁放置一个0.1微法拉的电容，且电容与电源引脚的距离应在2mm以内。 4.电阻R4和R5：R4是下拉电阻，连接到B上；R5是上拉电阻，连接到A上。它们用于调整差分信号线A和B的电平。 5.双向稳压二极管D1、D2、D3：型号为SMAJ6.5CA，作用是保护485芯片，防止过高的电压损坏芯片。其作用是将A、B引脚对地电压及A与B之间的电压限制在6.5V以内。 6.接线端子P1：用于连接外部通信的A、B线。在实现自动收发功能的过程中，DI引脚通常是连接到485芯片的DI引脚，但是在此电路中，DI引脚被直接接地。这意味着，在发送数据时，三极管Q1的导通状态控制了数据的发送。当TXD发送数据位0时，三极管不导通，DE引脚为高电平，芯片处于发送模式，但由于DI接地，因此发送的是低电平。相反，当TXD发送数据位1时，三极管导通，RE引脚为低电平，芯片处于接收模式，此时由于上拉和下拉电阻的作用，芯片发送的是高电平。接收数据时，TXD保持高电平，这样RE引脚为低电平，芯片处于接收模式，能够接收来自A和B引脚的数据，并将其传递给RXD引脚。整个自动收发过程依赖于这些元器件的精妙配合。通过这种方式，电路能够自动地在发送和接收状态之间切换，无需单片机的额外控制信号，大大简化了系统设计并提升了可靠性。不过，需要注意的是，该电路在不同的波特率下可能有不同的表现，例如文中提到的，在波特率9600时没有问题，而在波特率115200时曾经出现问题。这提示我们在设计时应考虑到速率对电路性能的影响，并进行适当的调整或优化。