485通信自動收發(fā)電路，歷史上最詳細的解釋
[導讀]作者：瑞生，來源：科技老頑童微信公眾號：芯片之家（ID：chiphome-dy）上邊的485通信自動收發(fā)電路，實測波特率9600不會有問題，但是，波特率115200的話，曾經(jīng)出現(xiàn)過問題。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...
作者：瑞生，來源：科技老頑童
微信公眾號：芯片之家（ID：chiphome-dy）上邊的485通信自動收發(fā)電路，實測波特率9600不會有問題，但是，波特率115200的話，曾經(jīng)出現(xiàn)過問題。
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”，還會用一個單片機的普通IO引腳連接到RE、DE引腳上。
當單片機要發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，控制CTRL為高電平，數(shù)據(jù)通過TXD發(fā)送出去。
當單片機要接收數(shù)據(jù)的時候，控制CTRL為低電平，數(shù)據(jù)通過RXD接收回來。
然而，自動收發(fā)，就是不用單片機引腳CTRL，當數(shù)據(jù)進來的時候，數(shù)據(jù)會自動通過RXD到單片機，當需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，自動通過TXD發(fā)送出去。也就是只需要連接單片機的RXD和TXD引腳就可以，無需用單片機引腳連接485芯片的DE RE引腳。
文章中第一張圖，就是實現(xiàn)自動收發(fā)的電路，實際上，自動收發(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，都會使用這個電路，但是不知道其中的原理。（是的，就是在說你呢?。?/span>
所以今天我來給大家解釋一下其中的工作原理，詳細到每個元器件。
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。
NPN三極管，高電平導通，這個大家都知道。當TXD高電平，三極管導通，RE DE引腳接地，進入接收模式。當TXD低電平，三極管截止，RE DE引腳接高電平，進入發(fā)送模式。
電容C1：
C1是電源旁路電容，作用是給485芯片提供一個干凈的電源，使它穩(wěn)定的工作。
你在設計電路板的時候，如果芯片沒有特殊要求，需要把每個芯片旁邊放上一個0.1微法電容。在PCB布線的時候，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，下面會講，現(xiàn)在還不是時候，請繼續(xù)往下看。
雙向穩(wěn)壓二極管D1、D2、D3:
這里使用的雙向穩(wěn)壓二極管型號是SMAJ6.5CA。他們的作用是把A、B引腳對地的電壓以及A和B引腳之間的電壓，牽制到6.5V以內(nèi)，保護485芯片。
從SP3485芯片手冊得到，AB的耐壓值是正負15V以內(nèi)。
有人很好奇，為什么會看這兩個參數(shù)？因為AB這兩個引腳就是Drivers output和Receivers input。請看下圖：
接線端子P1:
是用來連接外面需要通信的A和B電線的。（這個好像不用說啊?。?/span>
現(xiàn)在，每個元器件就介紹完了，接下來說說為什么可以實現(xiàn)自動收發(fā)功能。
你們最大的疑問就是：DI引腳本來是接TXD的，但是電路中直接接地了，那豈不是發(fā)送的數(shù)據(jù)會一直都是0？
答案就在下方。
發(fā)送數(shù)據(jù)過程：
發(fā)送數(shù)據(jù)，用的是單片機的TXD引腳，也就是說，在TXD引腳上表現(xiàn)數(shù)據(jù)。
當TXD發(fā)送0時，三極管不導通，DE接高電平，進入發(fā)送模式，485芯片會把DI上的電平反應到AB引腳上輸出，因為DI已經(jīng)接地，所以AB引腳會傳輸0。你看看，當TXD發(fā)送0時，AB引腳發(fā)送0。
當TXD發(fā)送1時，三極管導通，RE接低電平，進入接收模式，485芯片的AB引腳進入高阻狀態(tài)，因為R5把A拉高，R4把B拉低，所以，AB傳輸?shù)氖?。你看看，當TXD發(fā)送1時，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)過程：
接收數(shù)據(jù)，用的是單片機引腳RXD，也就是說，在RXD引腳上表現(xiàn)數(shù)據(jù)。
在接收數(shù)據(jù)的過程中，TXD引腳是一直保持高電平的，當TXD是高電平時，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）就會反應AB傳輸過來的數(shù)據(jù)。
知道了這個電路的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的過程，那就已經(jīng)完全了解了。你現(xiàn)在如果感覺到還是迷迷糊糊，自己做一個電路，實踐一下，思路立馬會變得清晰。
今天的分享，是否對你有幫助呢？關(guān)于電路的學習，希望大家enjoy！喜歡請?點贊并轉(zhuǎn)發(fā)?支持我們，您的轉(zhuǎn)發(fā)就是我們繼續(xù)創(chuàng)作的?最佳動力，謝謝大家！
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微信公眾號：芯片之家（ID：chiphome-dy）上邊的485通信自動收發(fā)電路，實測波特率9600不會有問題，但是，波特率115200的話，曾經(jīng)出現(xiàn)過問題。
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”，還會用一個單片機的普通IO引腳連接到RE、DE引腳上。
當單片機要發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，控制CTRL為高電平，數(shù)據(jù)通過TXD發(fā)送出去。
當單片機要接收數(shù)據(jù)的時候，控制CTRL為低電平，數(shù)據(jù)通過RXD接收回來。
然而，自動收發(fā)，就是不用單片機引腳CTRL，當數(shù)據(jù)進來的時候，數(shù)據(jù)會自動通過RXD到單片機，當需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，自動通過TXD發(fā)送出去。也就是只需要連接單片機的RXD和TXD引腳就可以，無需用單片機引腳連接485芯片的DE RE引腳。
文章中第一張圖，就是實現(xiàn)自動收發(fā)的電路，實際上，自動收發(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，都會使用這個電路，但是不知道其中的原理。（是的，就是在說你呢?。?/span>
所以今天我來給大家解釋一下其中的工作原理，詳細到每個元器件。
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，我之前寫過一篇文章，詳細的提到過，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。上瑞生網(wǎng)，搜索“三極管”，有一篇文章的題目叫做《把三極管當開關(guān)用 基極限流電阻怎么選》。
NPN三極管，高電平導通，這個大家都知道。當TXD高電平，三極管導通，RE DE引腳接地，進入接收模式。當TXD低電平，三極管截止，RE DE引腳接高電平，進入發(fā)送模式。
電容C1：
C1是電源旁路電容，作用是給485芯片提供一個干凈的電源，使它穩(wěn)定的工作。
你在設計電路板的時候，如果芯片沒有特殊要求，需要把每個芯片旁邊放上一個0.1微法電容。在PCB布線的時候，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，下面會講，現(xiàn)在還不是時候，請繼續(xù)往下看。
雙向穩(wěn)壓二極管D1、D2、D3:
這里使用的雙向穩(wěn)壓二極管型號是SMAJ6.5CA。他們的作用是把A、B引腳對地的電壓以及A和B引腳之間的電壓，牽制到6.5V以內(nèi)，保護485芯片。
從SP3485芯片手冊得到，AB的耐壓值是正負15V以內(nèi)。
有人很好奇，為什么會看這兩個參數(shù)？因為AB這兩個引腳就是Drivers output和Receivers input。請看下圖：
接線端子P1:
是用來連接外面需要通信的A和B電線的。（這個好像不用說啊?。?/span>
現(xiàn)在，每個元器件就介紹完了，接下來說說為什么可以實現(xiàn)自動收發(fā)功能。
你們最大的疑問就是：DI引腳本來是接TXD的，但是電路中直接接地了，那豈不是發(fā)送的數(shù)據(jù)會一直都是0？
答案就在下方。
發(fā)送數(shù)據(jù)過程：
發(fā)送數(shù)據(jù)，用的是單片機的TXD引腳，也就是說，在TXD引腳上表現(xiàn)數(shù)據(jù)。
例如要發(fā)送數(shù)據(jù)0x55，寫成二進制就是0x01010101，TXD引腳上就會依次的用高低電平體現(xiàn)1和0。
當TXD發(fā)送0時，三極管不導通，DE接高電平，進入發(fā)送模式，485芯片會把DI上的電平反應到AB引腳上輸出，因為DI已經(jīng)接地，所以AB引腳會傳輸0。你看看，當TXD發(fā)送0時，AB引腳發(fā)送0。
當TXD發(fā)送1時，三極管導通，RE接低電平，進入接收模式，485芯片的AB引腳進入高阻狀態(tài)，因為R5把A拉高，R4把B拉低，所以，AB傳輸?shù)氖?。你看看，當TXD發(fā)送1時，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)過程：
接收數(shù)據(jù)，用的是單片機引腳RXD，也就是說，在RXD引腳上表現(xiàn)數(shù)據(jù)。
在接收數(shù)據(jù)的過程中，TXD引腳是一直保持高電平的，當TXD是高電平時，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）就會反應AB傳輸過來的數(shù)據(jù)。
知道了這個電路的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的過程，那就已經(jīng)完全了解了。你現(xiàn)在如果感覺到還是迷迷糊糊，自己做一個電路，實踐一下，思路立馬會變得清晰。
今天的分享，是否對你有幫助呢？關(guān)于電路的學習，希望大家enjoy！喜歡請?點贊并轉(zhuǎn)發(fā)?支持我們，您的轉(zhuǎn)發(fā)就是我們繼續(xù)創(chuàng)作的?最佳動力，謝謝大家！
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