一、RS485總線介紹
RS485總線是一種常見的串行總線標準，采用平衡發送與差分接收的方式，因此具有抑制共模干擾的能力。在一些要求通信距離為幾十米到上千米的時候，RS485總線是一種應用最為廣泛的總線。而且在多節點的工作系統中也有著廣泛的應用。
二、RS485總線典型電路介紹
RS485電路總體上可以分為隔離型與非隔離型。隔離型比非隔離型在抗干擾、系統穩定性等方面都有更出色的表現，但有一些場合也可以用非隔離型。
我們就先講一下非隔離型的典型電路，非隔離型的電路非常簡單，只需一個RS485芯片直接與MCU的串行通訊口和一個I/O控制口連接就可以。如圖1所示：
圖1、典型485通信電路圖（非隔離型）
當然，上圖并不是完整的485通信電路圖，我們還需要在A線上加一個4.7K的上拉偏置電阻；在B線上加一個4.7K的下拉偏置電阻。中間的R16是匹配電阻，一般是120Ω，當然這個具體要看你傳輸用的線纜。（匹配電阻：485整個通訊系統中，為了系統的傳輸穩定性，我們一般會在第一個節點和最后一個節點加匹配電阻。所以我們一般在設計的時候，會在每個節點都設置一個可跳線的120Ω電阻，至于用還是不用，由現場人員來設定。當然，具體怎么區分第一個節點還是最后一個節點，還得有待現場的專家們來解答呵。）TVS我們一般選用6.8V的，這個我們會在后面進一步的講解。
RS-485標準定義信號閾值的上下限為±200mV。即當A-B>200mV時，總線狀態應表示為“1”；當A-B<-200mV時，總線狀態應表示為“0”。但當A-B在±200mV之間時，則總線狀態為不確定，所以我們會在A、B線上面設上、下拉電阻，以盡量避免這種不確定狀態。
三、隔離型RS485總線典型電路介紹
在某些工業控制領域，由于現場情況十分復雜，各個節點之間存在很高的共模電壓。雖然RS-485接口采用的是差分傳輸方式，具有一定的抗共模干擾的能力，但當共模電壓超過RS-485接收器的極限接收電壓，即大于+12V或小于－7V時，接收器就再也無法正常工作了，嚴重時甚至會燒毀芯片和儀器設備。
解決此類問題的方法是通過DC-DC將系統電源和RS-485收發器的電源隔離；通過隔離器件將信號隔離，徹底消除共模電壓的影響。實現此方案的途徑可分為：
（1）傳統方式：用光耦、帶隔離的DC-DC、RS-485芯片構筑電路；
（2）使用二次集成芯片，如ADM2483、ADM2587E等。
傳統光電隔離的典型電路：（如圖2所示）
圖2、光電隔離RS485典型電路
圖3、隔離型RS485芯片ADM2483應用圖
ADM2483是ADI推出的隔離型485芯片，SOW-16封裝，內部集成了一個三通道的磁隔離器件和一個半雙工485收發器，2500V隔離電壓、傳輸速率500K、共模電壓抑制能力25KV/μS。但此電路仍需雙電源供電，因此也會在一定程度上存在電路體積過大的問題。（一般我們會在7腳接4.7K--10K的上拉電阻）
完全隔離型RS485器件實現隔離傳輸：（如圖4所示）
圖4、完全隔離型RS485/422芯片ADM2587E應用圖
ADM2587E是ADI繼ADM2483之后，推出的單電源隔離型485芯片。SOW-20封裝，2500V隔離電壓，全/半雙工、傳輸速率500K、共模電壓抑制能力25KV/μS、±15KV的ESD保護。適合用于工控、電力、儀表、安防等各種485隔離場合。
四、RS485總線保護電路
隔離雖然能有效的抑制高共模電壓，但總線上還會存在浪涌沖擊、電源線與485線短路、雷擊等潛在危害，所以我們一般會在總線端采取一定的保護措施。
一般我們會在VA、VB上各串接一個4～10Ω的PTC電阻，并在VA、VB各自對地端接6、8V的TVS管，當然也可用普通電阻與穩壓二極管代替。更多的還可以加熱保險絲、防雷管，不過并不是說這些加的越多越好，具體要看實際應用，如果這些保護太多的話，也會影響到整個系統的節點數，與通信穩定性。
五、485應用的一些小經驗
1、收發時序不匹配：
485是半雙工的通信，收發轉換是需要一定的時間的，所以一般在收發轉換之間，和每發送完一幀數據之后，都要有相應的延時，如果出現收發不正常、或第一幀數據之后就出現誤碼現象，則可以適當的增加一下延時時間，以觀問題是否解決。
2、R0接上拉電阻：
異步通信數據以字節的方式傳送，在每一個字節傳送之前，先要通過一個低電平起始位實現握手。為防止干擾信號誤觸發RO（接收器輸出）產生負跳變，使接收端MCU進入接收狀態，建議RO外接10kΩ上拉電阻。
3、合理選用芯片。
例如，對外置設備為防止強電磁（雷電）沖擊，建議選用TI的75LBC184等防雷擊芯片，對節點數要求較多的可選用SIPEX的SP485R。此外經我們實驗發現，ADI的非隔離型485芯片ADM487E、隔離型芯片ADM2483、ADM2587在多節點、防雷擊方面也有著很好的表現。
六、維護RS-485的常用方法
1）若出現系統完全癱瘓，大多因為某節點芯片的VA、VB對電源擊穿，使用萬用表測VA、VB間差模電壓為零，而對地的共模電壓大于3V，此時可通過測共模電壓大小來排查，共模電壓越大說明離故障點越近，反之越遠；
5）因MCU故障導致TC端處于長發狀態而將總線拉死一片。提醒讀者不要忘記對TC端的檢查。盡管RS-485規定差模電壓大于200mV即能正常工作。但實際測量：一個運行良好的系統其差模電壓一般在1.2V左右（因網絡分布、速率的差異有可能使差模電壓在0.8~1.5V范圍內）。
要用在RS-485端口的防護組件必須同時符合三項要求：第一、氣體放電管(LT-B3D090L)的反應時間要快，脈沖擊穿電壓要低；第二、協同式保護方案兩極之間的退偶隔離器件電阻要功率足夠大，耐受能力好；第三、也是最重要的，保護方案在感應雷脈沖過電壓事件發生期間所提供的鉗制電壓必須要夠低，不能造成傳輸數據芯片的損壞。以上三項要求缺一不可，只要缺一，RS-485數據端口就無法被完善地保護。
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