RS-485是一種低成本、易操作的通信系統(tǒng)，但是穩(wěn)定性弱同時(shí)相互牽制性強(qiáng)，通常有一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)整體或局部的癱瘓，而且又難以判斷。故向讀者介紹一些維護(hù)RS-485的常用方法。
1、若出現(xiàn)系統(tǒng)完全癱瘓，大多因?yàn)槟彻?jié)點(diǎn)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(shí)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(diǎn)越近，反之越遠(yuǎn)；
2、總線連續(xù)幾個(gè)節(jié)點(diǎn)不能正常工作。一般是由其中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障導(dǎo)致的。一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障會(huì)導(dǎo)致鄰近的2～3個(gè)節(jié)點(diǎn)（一般為后續(xù)）無法通信，因此將其逐一與總線脫離，如某節(jié)點(diǎn)脫離后總線能恢復(fù)正常，說明該節(jié)點(diǎn)故障；
3、集中供電的RS-485系統(tǒng)在上電時(shí)常常出現(xiàn)部分節(jié)點(diǎn)不正常，但每次又不完全一樣。這是由于對RS-485的收發(fā)控制端TC設(shè)計(jì)不合理，造成微系統(tǒng)上電時(shí)節(jié)點(diǎn)收發(fā)狀態(tài)混亂從而導(dǎo)致總線堵塞。改進(jìn)的方法是將各微系統(tǒng)加裝電源開關(guān)然后分別上電；
4、系統(tǒng)基本正常但偶爾會(huì)出現(xiàn)通信失敗。一般是由于網(wǎng)絡(luò)施工不合理導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性處于臨界狀態(tài)，*好改變走線或增加中繼模塊。應(yīng)急方法之一是將出現(xiàn)失敗的節(jié)點(diǎn)更換成性能更優(yōu)異的芯片；
5、因MCU故障導(dǎo)致TC端處于長發(fā)狀態(tài)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(guī)定差模電壓大于200mV即能正常工作。但實(shí)際測量：一個(gè)運(yùn)行良好的系統(tǒng)其差模電壓一般在1.2V左右（因網(wǎng)絡(luò)分布、速率的差異有可能使差模電壓在0.8~1.5V范圍內(nèi)）。
RS-485接口芯片的種類
1 節(jié)點(diǎn)數(shù)
所謂節(jié)點(diǎn)數(shù)，即每個(gè)RS-485接口芯片的驅(qū)動(dòng)器能驅(qū)動(dòng)多少個(gè)標(biāo)準(zhǔn)RS-485負(fù)載。根據(jù)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)RS-485接口的輸入阻抗為≥12kΩ，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)數(shù)為32。為適應(yīng)更多節(jié)點(diǎn)的通信場合，有些芯片的輸入阻抗設(shè)計(jì)成1/2負(fù)載（≥24kΩ）、1/4負(fù)載（≥48kΩ）甚至1/8負(fù)載（≥96kΩ），相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)可增加到64、128和256。下面為一些常見芯片的節(jié)點(diǎn)數(shù)。
節(jié)點(diǎn)數(shù) 型 號(hào)
32 SN75176，SN75276，SN75179，SN75180，MAX485，MAX488，MAX490
64 SN75LBC184
128 MAX487，MAX1487
256 MAX1482，MAX1483，MAX3080～MAX3089
2 半雙工和全雙工
RS-485接口可連接成半雙工和全雙工兩種通信方式，如圖1所示。半雙工通信的芯片有SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX 1487、MAX3082、MAX1483等；全雙工通信的芯片有SN75179、SN75180、MAX488~MAX491、MAX1482等。
RS-485應(yīng)用中的常見問題
1 抗雷擊和抗靜電沖擊
RS-485接口芯片在使用、焊接或設(shè)備的運(yùn)輸途中都有可能受到靜電的沖擊而損壞。在傳輸線架設(shè)于戶外的使用場合，接口芯片乃至整個(gè)系統(tǒng)還有可能遭致雷電的襲擊。選用抗靜電或抗雷擊的芯片可有效避免此類損失，常見的芯片有MAX485E、MAX487E、MAX1487E等。特別值得一提的是SN75LBC184，它不但能抗雷電的沖擊而且能承受高達(dá)8kV的靜電放電沖擊，是目前市場上****的一款產(chǎn)品。
2 限斜率驅(qū)動(dòng)
由于信號(hào)在傳輸過程中會(huì)產(chǎn)生電磁干擾和終端反射，使有效信號(hào)和無效信號(hào)在傳輸線上相互迭加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使通信無法正常進(jìn)行。為解決這一問題，某些芯片的驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)成限斜率方式，使輸出信號(hào)邊沿不要過陡，以不致于在傳輸線上產(chǎn)生過多的高頻分量，從而有效地扼制干擾的產(chǎn)生。如MAX487、SN75LBC184等都具有此功能。
3 故障保護(hù)
故障保護(hù)技術(shù)是近兩年產(chǎn)生的，一些新的RS-485芯片都采用了此項(xiàng)技術(shù)，如SN75276、MAX3080~MAX3089。什么是故障保護(hù)，為什么要有故障保護(hù)，如果沒有故障保護(hù)會(huì)產(chǎn)生什么后果？
眾所周知，RS-485接口采用的是一種差分傳輸方式，各節(jié)點(diǎn)之間的通信都是通過一對（半雙工）或兩對（全雙工）雙絞線作為傳輸介質(zhì)。根據(jù)RS-485的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，接收器的接收靈敏度為±200mV，即接收端的差分電壓大于、等于+200 mV時(shí)，接收器輸出為高電平；小于、等于-200mV時(shí)，接收器輸出為低電平；介于±200mV之間時(shí)，接收器輸出為不確定狀態(tài)。在總線空閑即傳輸線上所有節(jié)點(diǎn)都為接收狀態(tài)以及在傳輸線開路或短路故障時(shí)，若不采取特殊措施，則接收器可能輸出高電平也可能輸出低電平。一旦某個(gè)節(jié)點(diǎn)的接收器產(chǎn)生低電平就會(huì)使串行接收器（UART）找不到起始位，從而引起通信異常，解決此類問題的方法有兩種：
（1）使用帶故障保護(hù)的芯片，它會(huì)在總線開路、短路和空閑情況下，使接收器的輸出為高電平。確?？偩€空閑、短路時(shí)接收器輸出高電平是由改變接收器輸入門限來實(shí)現(xiàn)的。例如，MAX3080～MAX 3089輸入靈敏度為-50mV/-200mV，即差分接收器輸入電壓UA－B≥-50mV時(shí)，接收器輸出邏輯高電平；如果UA－B≤-200mV，則輸出邏輯低電平。當(dāng)接收器輸入端總線短路或總線上所有發(fā)送器被禁止時(shí)，接收器差分輸入端為0V，從而使接收器輸出高電平。同理，SN75276的靈敏度為0mV/-300mV，因而達(dá)到故障保護(hù)的目的。
（2）若使用不帶故障保護(hù)的芯片，如SN75176、MAX1487等時(shí)，可在軟件上作一些處理，從而避免通信異常。即在進(jìn)入正常的數(shù)據(jù)通信之前，由主機(jī)預(yù)先將總線驅(qū)動(dòng)為大于+200mV，并保持一段時(shí)間，使所有節(jié)點(diǎn)的接收器產(chǎn)生高電平輸出。這樣，在發(fā)出有效數(shù)據(jù)時(shí)，所有接收器能夠正確地接收到起始位，進(jìn)而接收到完整的數(shù)據(jù)。
4 光電隔離
在某些工業(yè)控制領(lǐng)域，由于現(xiàn)場情況十分復(fù)雜，各個(gè)節(jié)點(diǎn)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(dāng)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(shí)，接收器就再也無法正常工作了，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)龤酒蛢x器設(shè)備。
解決此類問題的方法是通過DC-DC將系統(tǒng)電源和RS-485收發(fā)器的電源隔離；通過光耦將信號(hào)隔離，徹底消除共模電壓的影響。實(shí)現(xiàn)此方案的途徑可分為：
（1）用光耦、帶隔離的DC-DC、RS-485芯片構(gòu)筑電路；
（2）使用二次集成芯片，如PS1480、MAX1480等。
以上主要介紹在不同場合如何選擇合適的RS-485接口芯片，和可能碰到的有關(guān)問題的解決方法，從而避免通信異常。至于其它諸如終端匹配、傳輸線的選擇和屏蔽、通信速率的選擇等等，在一些相關(guān)資料中都能找到答案，這里就不再介紹了。
