RS-485总线在多节点通信中的稳定性

admin

RS-485适合长距离多节点通信，但实际应用问题很多。

首先是终端匹配问题。理论上课本说要在总线两端加120Ω终端电阻，但实际上，如果节点很多，或者总线有分支，简单的两端终端可能不够。

我遇到过的一个案例是，20个节点分布在100米总线上，中间还有几个分支。通信经常出错。后来我们在每个分支的末端也加了终端电阻，问题才解决。
但注意，终端电阻会消耗功率，不能乱加。其次是共模电压问题。RS-485规定收发器能承受-7V到+12V的共模电压，但如果节点距离远，地电位差可能超过这个范围。
解决方法是用隔离型RS-485收发器，或者加共模扼流圈。
第三个问题是总线冲突。虽然RS-485支持多主机，但协议要自己设计。我常用的方法是令牌环：一个节点发送完，把令牌传给下一个节点。但要考虑令牌丢失的恢复机制。
软件上，每个数据包要有CRC校验，超时重传。
硬件上，可以在收发器前加速过电流保护，防止某个节点短路影响整个总线。调试RS-485问题，最好用差分探头看波形，普通探头看到的可能是地噪声。
还要注意，RS-485的使能信号切换时机，发送完要等最后一个位完全送出再切换为接收，否则会截断数据。