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RS-485总线电平异常解决方案解析


  来源: 致远电子 时间:2019-11-12 编辑:仪商WXF
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各位工程师是否会遇到这样的情况,测试单个RS-485设备数据无异常,但设备组网后,就出现通讯数据异常或连接失败等情况。出错的原因是什么?本文将从门限电平为你揭秘RS-485组网异常。

RS-485总线是具有结构简单、通信距离远、通信速度高、成本低等优点,广泛应用于工业通讯、电力监控以及仪器仪表等行业。若总线上接有终端电阻,则在总线空闲状态时,RS-485总线AB差分电压可能处于门限电平(±200mV)之内,这时可能会导致通信出错,那么,出错的原因是什么?MCU接收到的数据会发生什么样的变化?

数据出错的原因

如图1所示为8位数据位无校验位的UART时序图,当使用UART进行通信时,MCU在检测到起始位后开始接收其后的数据。

1 无校验位,8位数据位,串口时序图

如图2所示为STM32串口外设检测到起始位的条件,当检测到下降沿(3个高电平+1个低电平)并且采样序列1和采样序列2均为0时,STM32检测到一个起始位。

每个位采样16次,采样点的间隔时间为tbit/16tbit为每个位的时间,例如通信波特率为115.2kbps,则tbit=1/115.2k=8.68us,则采样点的间隔时间为8.68us/16=0.5425us

2 STM32串口外设检测到起始位的条件

下面以RSM485PCHT的门限电平为例进行说明,当AB差分电压处于±200mV之内时,模块RXD引脚输出状态不确定。

当总线变为空闲时,若RXD引脚输出低电平,则可能导致MCU接收到错误数据或MCU在正常数据后误接收1000

3 RSM485PCHT门限电

数据发生了什么变化?

如图4所示,收发器1AB差分电压处于±200mV门限电平之内时输出高电平,收发器2AB差分电压处于±200mV门限电平之内时输出低电平,可以看出,收发器2可能导致MCU接收到错误的数据,并且在数据后误接收到1000数据。

4 数据后000

如图5所示,若总线上持续存在数据信号或连续发送多个字节数据,在数据之间存在的空闲状态可能会被收发器2识别为1个起始位,从而导致数据连续错误。

5 数据连续错误

解决方案

总线空闲时若AB差分电压处于门限电平之内,则可能导致数据出错,可以使用如下方法避免总线空闲时AB差分电压处于门限电平之内。

关键词:RS-485总线电平异常解决方案解析    浏览量:749

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