零延时RS-485接口是一种基于平衡发送和差分接收的串行总线 接口,总线,驱动技术文章

" />

接口,总线,驱动相关技术文章零延时RS-485接口是一种基于平衡发送和差分接收的串行总线

1 概述

RS一485接口是一种基于平衡发送和差分接收的串行总线，具有很强的抗共模干扰能力，在适当的波特率下传输距离远;同时易于进行网络扩展，被广泛的应用在很多工业现场。

节能灯寿命检测环境中，主要干扰来自开关和寿命检测的强电干扰、开关产生的电磁干扰、空气循环设备的干扰等等;同时由于寿命检测环境温度高，强电系统复杂，也给系统的运行提出更高的要求。寿命检测系统要求实时报告每一盏节能灯的运行状态、环境温度、电压等，并在寿终计算出节能灯寿命、光通等参数。可见系统的传输数据量大，实时性强，因此物理总线的拓扑结构和通信协议尤为关键。

2 接口设计

良好的接口设计，应该在硬件上保证系统有良好的抗干扰性、稳定性和易扩展性。本系统选用了性价比很高的半双工接口芯片SN65HVD3082。它具有以下特点：

①满足或超出TIA/EIA-485A标准的要求;

②低静态电流消耗——有效模式为小于0.3 mA，关闭模式为l nA;

③优化的驱动器输出信号，传输率达200kbps时保持低EMI;

④1/8单元负载——1条总线上多达256个节点;

⑤总线引脚ESD保护超过16 kv;

⑥工业标准SN75176覆盖范围;

⑦失效保护功能。

基于SN65HVD3082的RS-485接口电路，通常有三种方案。

（1）直接控制收发的RS-485接口电路

此方法使用控制器切换发送使能和接收使能端，控制接口电路数据的发送和接收。由于采用直接收发，因此需要发送和接收时的转换，只能加入额外的控制器来控制发送和接收的转换;同时，需要用控制器存储转发所有的传输数据，这样，每传输1帧数据，至少损失1个单位的接收时间（储存转发1帧数据的时间）。此方案不利于数据量大的实时通信，而且在发送和接收的切换过程中，在VA和VB（VA和VB分别是Rs一485总线的A、B端的电压）有阶跃电压的产生。这个阶跃电压对接收器的接收有干扰产生。

（2）自动收发转换的RS-485接口电路

图l所示的虚线框中为接口电路，通过对真值表进行分析，其发送和接收过程为：

当发送端DI=O时，DE/RE=1发送O电平，接收端RO=O;当发送端DI=1时，DE/RE=0，VA=VB=2.5V，接收端由于上拉电阻的作用RO=1。

在此接口电路的TXo端加入1kHz的TTL方波对电路进行测试。未加入120Ω端电阻时，接口芯片的485-A和485-B脚都有约50μs的电压变化过程，如图2所示。接收端Ro波形的上升沿有明显的延迟约30～40μs（和数据发送端DI比较），造成很大的传输误差;加入120Ω端电阻时，延迟明显缩小，约3μs。