紀(jì)客老白【每日答疑】白紀(jì)龍老師每日8點(diǎn)起更新一題目,歡迎各位關(guān)注!

(1)電阻R1,R2的選擇,這邊兩端的電壓范圍是多少(也就是A和B分別對(duì)地電壓是多 少)?流過(guò)的電流范圍是?
(2)電阻R5,R4的選擇,這邊看到好多的電阻值,不知道選型的原理?

(1)485經(jīng)常和Modbus綁定到一起,其目的是什么呢?Modbus從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)其首先是一個(gè)軟件協(xié)議,然后我們也經(jīng)常說(shuō)modubus網(wǎng)絡(luò),modbus網(wǎng)絡(luò)類(lèi)似我們經(jīng)常說(shuō)OSI7層網(wǎng)絡(luò),所以modbus網(wǎng)絡(luò)我們可以從OSI網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)去類(lèi)比。

(2)其實(shí)我們?nèi)魏瓮ㄓ嵎绞?,我們都可以從這個(gè)角度理解,也就是說(shuō)任何方式的通訊我們需要了解清楚兩個(gè)方面:一是硬件層面的邏輯電平的0和1其在物理世界其電壓范圍如何表示;二是軟件層面,即這些0和1方面如何組織起來(lái),比如說(shuō)我們UART通許,其有起始位,數(shù)據(jù)位,校驗(yàn)位,停止位等等構(gòu)成完整的數(shù)據(jù)幀;所以大家可以回想我們常見(jiàn)的通訊方式如UART,232,485,CAN,SPI,IIC等等等等.
(3)EIA-485邏輯電平電壓范圍:


如上圖所示,在驅(qū)動(dòng)側(cè):邏輯電平1的電壓范圍為:-6V~-2V;邏輯電平0的電壓范圍在:2V~6V
在接收側(cè):邏輯電平1的電壓范圍為:-6V~-200mV;邏輯電平0的電壓范圍在:200mV~6V
可見(jiàn)在驅(qū)動(dòng)側(cè)和接受側(cè)其靈敏度是不一樣的。
(4)端接的問(wèn)題:想必很多人應(yīng)該學(xué)習(xí)過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),大家也知道網(wǎng)絡(luò)信號(hào)在傳輸?shù)臅r(shí)候首先會(huì)廣播,廣播的過(guò)程他會(huì)將信號(hào)一路傳遞下去一直傳遞到終端,當(dāng)終端不做任何處理的時(shí)候,這個(gè)時(shí)候就出現(xiàn)了阻抗不匹配的問(wèn)題,阻抗不匹配就必然會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的反射,信號(hào)反射,整個(gè)信號(hào)傳遞鏈路就會(huì)受干擾,所以我們必須解決這個(gè)問(wèn)題,如何解決呢?首先這個(gè)問(wèn)題之所以出現(xiàn),是因?yàn)閭鬏斁€的阻抗和結(jié)點(diǎn)的阻抗不相等,所以出現(xiàn)了信號(hào)反射,所以想辦法讓其匹配即可,匹配之后信號(hào)在傳遞到終端的時(shí)候其信號(hào)就會(huì)被終端匹配電阻完全吸收而不產(chǎn)生反射,而我們?cè)?85網(wǎng)絡(luò)中在A-B想添加的120Ω的電阻就是基于此目的。
(5)偏置的問(wèn)題:所謂的偏置其解決的主要問(wèn)題是當(dāng)總線空閑時(shí),如果不偏置(其實(shí)就是通過(guò)接上下拉電阻讓總線在空閑的時(shí)候有個(gè)固定的電壓值)的話,其在空閑的時(shí)候就會(huì)成高阻態(tài),所謂的高阻態(tài)就是不確定態(tài),也就是它在某些情況下成高電平,某些情況下成低電平,所以這個(gè)時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作,為了解決這個(gè)問(wèn)題我們需要加偏置電阻,使得其在空閑狀態(tài)下應(yīng)該成邏輯電平1狀態(tài),485是差分邏輯,所以我們需要在A相接上拉電阻,B相接下拉電阻,以此在空閑狀態(tài)下VA-VB=邏輯電平1的電壓范圍,但是R上拉和R下拉到底該怎么選值呢?其實(shí)主要是確保我們?cè)贏-B之間的電位差仍然能夠明確的表達(dá)出邏輯電平1和邏輯電平0即可,此時(shí)我們需要注意R1上拉電阻,R2下拉電阻以及R3終端陪陪電阻其三者構(gòu)成了一個(gè)直流回路,R2和R1的值的選取就要確保這3者構(gòu)成的回路仍然能確保邏輯電平1和邏輯電平0的傳遞,此時(shí)我們可以假設(shè)VABmin=200mV=R3*Vcc/(R1+R2+R3)==>R2和R1的最大值就可以求出來(lái),然后基于此去選取即可。

(6)LPF的設(shè)計(jì):在接收端由于長(zhǎng)距離的傳輸是的data line上面存在噪聲,所以這個(gè)時(shí)候我們?cè)诮邮斩宋覀冃枰O(shè)計(jì)一個(gè)低通濾波器,讓有用信號(hào)通過(guò),高頻噪聲濾除,所以R和C的選取主要是根據(jù)截止頻率來(lái)進(jìn)行。

(7)485作為通訊接口電路,前邊我們?cè)诶习子布盗姓n程里面詳細(xì)的給大家做過(guò)分析,任何其通訊接口其從產(chǎn)品可靠性角度而言一定要做好EMC的輔助電路設(shè)計(jì),即EMI濾波和EMS防護(hù);對(duì)于EMI濾波主要有共模濾波也有差模濾波,可以通過(guò)共模電容差模電容,共模電感,差模電感等來(lái)實(shí)現(xiàn)EMI濾波;然后再通過(guò)GDT,MOV,TVS等實(shí)現(xiàn)EMS防護(hù),具體設(shè)計(jì)可以參考老白硬件設(shè)計(jì)系列P4-二極管。
