插件固态电容实用四线制全双工RS-485中继器

理论上RS-485的最大传输间隔为4000英尺(约1219米)，最大传输速率为10Mb/s.但其均衡双绞线的传输间隔与传输速率成反比，只有在100kb/s速率以下，才大概到达最大传输间隔。要得到最高速率传输只能在很短的传输间隔下毗连。一般100米长的双绞线上所能得到的最大传输速率仅为1Mb/s.想要担保较高传输速率，又有较远的传输间隔，回收中继器是一个便捷的要领。中继器可以将较长的传输线脱离成两段，从而减低传输线的欧姆阻抗、线间电容、集肤效应等引起的信号畸变，从而担保在较高传输速率下，增加传输间隔。

RS-485有两线制和四线制两种接线方法，回收二线方法，二线制可实现真正的多点双向通信。而回收四线毗连时，只能实现点对多的全双工通信，即只能有一个主(Master)设备，其余为从设备。无论四线照旧二线毗连方法，总线上均可挂接多达128个设备。

以下先容一种笔者在恒久实践的基本上，设计的实用四线制全双工RS-485中继器。

2.四线制中继器道理

中继器道理图如图1所示。个中，U1和U2是中继器的收发芯片对，认真对RS-485串行数据举办中继转发，回收Maxim公司的3.3V低功耗全双工RS-485收发器芯片MAX3491,单片待机时电流为1mA,U3、U4均回收HC型逻辑电路，待机电流更小，大大低落了整机功耗。

由于MAX3491芯片已内置网络失效掩护电路，所以只需要在传输线上简朴匹配120欧姆的终端电阻即可。

U3与U4按图1毗连，构成两个一模一样的数据脉冲监测电路，别离监测TXD和RXD总线上是否有数据脉冲，当检测到有数据脉冲时，就会使能对应的驱动器，让数据脉冲以RS-485电平转发出去。

发送总线TXD和吸收总线RXD上都没数据时，图1的Ro及To处均为高电平，Re和Te处则为低电平，对应的驱动器都封锁，为低功耗待机状态。当J1的3、4脚，即吸收总线RXD上有数据时，经U2的吸收器解调后由2脚输出，送到U1的驱动器的输入端5脚。同时Ro端的下降沿使得电容C1放电为低电平，经U3B后清除触发器U4A的置零状态，同时Ro端的下降沿经U3A后，使触发器U4A的置位，Re变为高电平，使能U1的驱动器将5脚输入的数据以RS-485电平转发出去。当一个数据字节传输完成时，即当在一个内定的时距离断内Ro没有下降沿产生， 470uf 50v，经R1对C1充电到位，会令触发器U4A进入置零状态，Re变低电平令驱动器封锁，并期待下一个数据字节光降。改变R1的数值可以调解时距离断的是非，按图1的数值时距离断约为700μs.

同样的，发送总线TXD上有数据时，经以上的同样流程，数据亦会经过U1、U2转发出去。这样就实现了数据的双向中继传输。

由于RS-485尺度只对接口的电气特性做出划定，没有硬性指定接插件端子分派， 47UF 16V，应用中可以按实际机动调解设计。图1中J1、J2端子是凭据Nport5150尺度的接口界说来分派的。

Nport5150的接口界说如图2所示，它支持232、422、485三种毗连方法。本设计引用个中的四线制RS-485界说。

3.结语

如图1所示四线制RS485中继器，除接插件J1-J3以及电解电容用直插元件外，其余全部用贴片元件，整个电路板设计可以压缩为洋火盒巨细。实体电路颠末实地测试，机能满意设计要求，收到了精采的结果;回收了低功耗芯片，整机功耗很低，同时小体积的设计使它容易融合进各类家产组网应用的布线情况。