通过RS485实例了解无线信道中的信号功率随距离的变化

RS485接口采用的是一种差分传输方式，各节点之间的通信都是通过一对（半双工）或两对（全双工）双绞线作为传输介质。

由RS-485的标准规定，接收器的接收灵敏度为+200mV，即接收端的差分电压大于等于200mV时，接收器输出高电平；小于等于200mV时，接收器输出为低电平；介于±200mV之间，接收器输出不确定。

RS-485的数据最高传输速率为10Mbps。RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好。RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米。

RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器，因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连接线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。

01

485应用电路举例

选用485芯片时，需注意其ESD防护能力、驱动能力、对485总线差分信号的定义等。

以SN65176和SN75176为例，该SN65176B和SN75176B差分总线收发器是为多结点总线的双向数据通信的集成电路而设计的。该SN65176B和SN75176B结合了三态差分线路驱动器和一个差分输入线接收器，两者都工作在5V单电源。驱动器和接收器分别具有高电平和低电平使能，连接在一起作为一个方向控制的外部功能。

当驱动器禁用总线或VCC = 0，驱动器的差分输出和接收器差分输入连接在内部形成差分输入/输出（I/O）总线旨在提供最低装载量的端口。这些端口具有宽的正负共模电压范围，使该设备适合于串行线应用。

该驱动器是专为高达60mA的电流源设计的，该驱动器的特点是积极的负限流和热关断线路故障保护。热开关设计是发生在一个温度约为150°C。接收机特点是12 KΩ最小输入阻抗，一个200毫伏的输入灵敏度，输入端为50mV典型滞后输入。

SN75176应用电路图所示，第一，A/B线需上拉/下拉，保证总线空闲时，A/B差分信号仍是确定状态，避免杂讯影响。上/下拉电阻取得小时，负载加重，会影响485总线上节点数量；而取得大，则会影响数据传输的波特率。一般在几K 到几十K 之间，具体还在看应用电路的需求。比如此电路中上/下拉取值为10K ，在实际带载测试（1200bps）时，485总线上只能挂十几个负载；而换成47K ，则可以挂到一百多个负载；但若要在9600bps下通信，则上/下拉要小一些才行。

第二，对地TVS 用作ESD防护。

第三，尽量不要以上/下拉电阻来驱动负载，最好单独用一路信号控制使能端（即P1.0），以充足发挥IC 的驱动能力。第四，因工业应用领域，485总路线上有可能同时接很多节点，此时A/B线对外输出电流会比较大，若485芯片前端供电电路输出不够，则差分电压不够而导致无法正常通信，因此要保证RS485输出能力足够。

02

485端口隔离及保护

RS485端口的防护主要包括静电防护（ESD防护）、浪涌防护和雷击防护。雷击浪涌的最大特点是能量特别大，所以需要用专门的防护器件：瞬态抑制二极管、压敏电阻和气体放电管。如图所示为浪涌通过不同的抑制器件的电压波形。

浪涌通过不同的抑制器件时的电压波形

运用这三种防护器件所做的RS485端口保护，如图所示。

RS485端口保护示例图

ESD防护：以SN65176和SN75176为例，芯片本身有一定的ESD防护等级，而系统要求为8KV接触放电和15KV空气放电，此时就需要在A/B线间对地加TVS来保护芯片，即TVS1、TVS2、TVS3。

注意TVS管尽量选用高速、低容值、大通流量的，启动电压和截止电压选取要恰当，以防止TVS误动作，而干扰485的正常通信（还要考虑到485总线上的共模电压部分）。

浪涌防护：以本电路为例，以两路PTC（压敏电阻）+TVS管形成回路，当有大的交流电压灌入时，PTC开始发热进而形成高阻，保护后续电路。

压敏电阻（PTC）由金属氧化物（主要是氧化锌）材料组成，属箝位型器件，其特性与两只背对背联接的稳压管非常相似，有着毫微秒级的响应速度。压敏电阻对瞬变信号的吸收能力与其体积成正比：其厚度正比于电压；面积正比于电流。压敏电阻是目前在电子产品中使用最广泛的浪涌抑制器件。

雷击防护：工业级的DTU都要求产品有雷击防护，以本电路为例，在A、B线间对地加GDT和TVS来保护电路。在直流电路中气体放电管的标称电压选择为工作电压的1.8倍；在交流电路中选择为工作电压有效值的2.5倍。

气体放电管标称电流容量应大于被保护电路的可能最大浪涌冲击容量。

其实ESD防护、浪涌防护和雷击防护，主要是靠合适的器件以及合理的PCB Layout来实现的。

03

485应用场景

带485端口的产品已广泛应用于安防、监控、门禁、智能家居和工业控制等领域，例如成都亿佰特公司的无线数传E800系列DTU，其485端口都是做的工业级的隔离和防护，应用非常广泛。

文章整理自网络，侵删！

恶劣环境也能高效通信，大疆都在用的RS485通信芯片你还不来看看

前言

RS-485作为一种高效且可靠的双向半双工通信协议，是一类用于多点串行连接的电路标准。RS-485的一大亮点在于其强大的连接能力。它能够同时连接多达32个接口设备和32个接收器，这一特点使其在处理复杂网络结构时显得尤为得心应手。同时RS-485协议还具备支持最高10Mbps的高速数据传输，并且其通讯距离可达1,200米，即使在较远的距离内，也能确保数据的稳定传输。

另外，RS-485协议还具有出色的抗干扰能力。这一特性使其在复杂的电磁环境中仍能保持稳定的通信效果，有效避免了外界干扰对数据传输的影响。这一特性使得RS-485在户外电源这类大功率设备中得到了广泛应用。最近在大疆、隆鑫、移族等知名品牌的大功率户外电源拆解案例中，我们均发现RS-485通信芯片的身影。这些芯片凭借卓越的抗干扰能力，确保了户外电源在暴晒、高温等恶劣环境下与锂电池组的稳定通信，为用户提供了更加可靠的使用体验。

RS485通信芯片在近期户外电源的应用

文中出现的几款RS485通信芯片的部分参数如图所示，下文小编将为您详细介绍。

3PEAK思瑞浦TPT75176H

思瑞浦TPT75176H RS485收发器芯片具备15kV ESD保护，10Mbps传输速率和全故障保护。该芯片需要3V~5.5V电源，在5V 电源条件下可提供至少 2.1V 的差分输出电压。该芯片Rx输入采用 "全故障安全 "设计，确保在Rx输入浮动、短路或终止但未驱动的情况下，Rx输出为逻辑高电平。TPT75176H 采用SOP8、MSOP8和DFN3X3-8L 封装，工作温度范围为 -40°C 至 +125°C。

应用案例

DJI大疆512Wh 1000W户外电源POWER 500

DJI POWER 500户外电源采用低调的灰黑色壳体，配合单侧提手，日常携带收纳方便。在户外电源侧面设有显示面板和连接接口，机身两面设有排风口配合风扇为逆变模块散热。户外电源内置512Wh磷酸铁锂电池，双向逆变模块支持1000W输出功率，USB-C接口支持100W充放电，SDC接口支持300W充电。

相关阅读：

拆解报告：大疆512Wh 1000W户外电源POWER 500

DJI大疆2200W 1024Wh户外电源Power 1000

大疆DJI POWER 1000户外电源采用低调的灰色壳体，两侧上方设有把手。户外电源正面设有显示面板和连接接口，两侧设有散热风扇为逆变模块散热。户外电源内置1024Wh磷酸铁锂电池，双向逆变支持1200W充电输入和2200W逆变输出，USB-C接口支持140W快充，SDC接口支持大疆飞行器电池快速充电。

相关阅读：

与无人机完美配合，大疆2200W 1024Wh户外电源Power 1000拆解

3PEAK思瑞浦 TP8485E

3PEAK思瑞浦TP8485E用于RS485通讯，需要3V~5.5V电压供电，供电收发器内置ESD保护功能，符合RS-485、RS-422标准，数据传输速率为250 kbps，采用SOIC-8和MSOP-8封装，工作温度范围为 -40°C 至 125°C。该芯片Rx输入同样采用 "全故障安全 "设计，确保在Rx输入浮动、短路或终止但未驱动的情况下，Rx 输出为逻辑高电平。

应用案例

EHOM隆鑫600W 512Wh户外电源

隆鑫通用推出了一款EHOM品牌EP600-2户外电源，这款户外电源内置512Wh磷酸铁锂电池，实测整机重量约为8公斤。户外电源额定输出功率为600W，峰值输出功率为1200W，SpurFlux输出功率为1600W，为纯正弦波输出，并具备两个新国标五孔输出接口。

相关阅读：

拆解报告：隆鑫EHOM 600W 512Wh户外电源

ETAKER移族2000W 2009Wh户外电源 墨M2000

充电头网拿到了移族推出的M2000户外电源，这款户外电源采用准固态电池，单机容量为2度电，额定交流输出功率为2kW，两台户外电源联机为4度电，支持4kW功率输出。户外电源内置双向逆变模块，内置氮化镓器件，提升转换效率并降低发热。户外电源具备电池预热功能，在零下30度环境下可以正常充放电使用。

相关阅读：

拆解报告：移族2000W 2009Wh户外电源 墨M2000

Mornsun金升阳SCM3406ASA

金升阳SCM3406ASA是为RS-485通信设计的一款半双工增强型收发器，且完全符合TIA/EIA-485A标准。它采用3VDC-5.5V电源供电，总线接收器采用1/8单元负载设计，其总线负载能力高达256个节点单元，满足多节设计需求、总线传输率高达10Mbps。SCM3406A更在传统IC基础上重点加强A/B引脚可靠性设计，其中包括驱动器过流保护，增强型ESD设计等，其A/B端口ESD承受能力高达15kV，采用SOP-8封装。

应用案例

LONCIN隆鑫1650W 1024Wh便携式户外电源

隆鑫EP1650-3户外电源采用塑料壳体组装而成，在机身顶部两侧设有把手。户外电源正面设有显示面板，USB快充接口和AC逆变输出接口，并设有LED补光灯。户外电源内置1024Wh磷酸铁锂电池，双向逆变支持1200W充电输入和1650W逆变输出，USB-C接口支持100W快充，且均为独立设计。

相关阅读：

拆解报告：隆鑫1650W 1024Wh便携式户外电源

充电头网总结

充电头网了解到，户外电源系统的智能化和可靠性已成为用户选择产品的核心要素。在这一前提下，文中提到的思瑞浦TPT75176H、TP8485E以及金升阳SCM3406ASA三款RS485通信芯片作为与电池组通信的核心组件，在户外电源领域有着非常广泛的应用。这些芯片具备高速数据传输能力，同时能够在恶劣的户外环境中提供强大的抗静电冲击保护，确保电源系统能够在各种极端条件下稳定运行。

选用RS485通信芯片可以提升了户外电源系统的整体性能，增强了产品的安全性和可靠性，为消费者户外露营、室外拍摄等大功率用电场景提供强有力的支撑。可以说当今在户外电源领域中选择RS485通信芯片是当下权衡成本以及性能的较优解决方案。

相关问答

ds75176是什么芯片?

通讯类芯片。SN75176,俗称通讯片,采用SOIC封装方式。主要参数驱动芯片类型:线路驱动器接口:EIA/TIA-422-B,V.11驱动器数:1电源电压范围:4.75Vto5.25V封...

sn7517是什么芯片?

俗称通讯片,采用SOIC封装方式驱动芯片类型:线路驱动器接口:EIA/TIA-422-B,V.11电源电压范围:4.75Vto5.25V封装类型:SOIC其中SN75176BP的温度范围0°...

SN75176的引脚功能?

6、7脚A、B:输入输出总线接口;A为非反相端、B为反相端接收器:单片机1脚R:接收器输入端2脚/RE:接收器使能端3脚DE:驱动器使能端4脚D:驱动器输出...6...

75176A引脚图及功能?

75176A是一款RS-485/RS-422差分通信收发芯片。其引脚图和功能如下:引脚图:```+-----------------+VCC|18|GND-|27|...75176A...

75176A与75176B能否通讯?

75176A和75176B是两种常见的RS-485通信芯片。它们都采用差分信号传输,具有抗干扰能力强的特点。因此,75176A和75176B是可以进行通信的。它们之间的通信可以通...

SN75176与MAX485有什么区别，可以替换使用吗?

没什么区别,都是RS485通讯集成电路,可以直接替代的。没什么区别,都是RS485通讯集成电路,可以直接替代的。

485通讯是如何将数据转换的?

485的数据接收过程:当没有数据发送时,UART_TX默认为高电平,NMOS管导通,DS75176芯片(DE)RE低电平使能,RO接收数据使能,此时从485AB口收到什么数据就会通过R...

云台摄像机正常使用一段时间后不能控制?

都能上下左右,另一个云台可以控制摄像机,就是这个不能控制摄像机,说明你的接线是没任何问题的,现在问题主要集中在解码器上,我想应该是解码器上的75176的485...

iphonexsmax内存芯片-ZOL问答

max485/7517615、mc148916、mc148817、ICL232/max23218、89...实际上...一般计算机的串口当然是RS232,但一些工业计算机可以选择RS4...

哪位老表问一下：惠州市惠阳区本月开盘龙光玖云台，龙光玖云...

[回答]都能上下左右,另一个云台可以控制摄像机,就是这个不能控制摄像机,说明你的接线是没任何问题的,现在问题主要集中在解码器上,我想应该是解码器上的75...