1. 什么是RS485？
RS485（目前称为EIA/TIA-485）是物理层通信的标准接口，是一种信号传输方式，是OSI（开放系统互连）模型的第一级。创建RS-1是为了扩展RS485接口的物理功能。串行EIA-485连接使用两根或三根电线的电缆完成：数据线，反转数据的线，通常还有零线（接地，0V）。这样，发射器和接收器通过22或24AWG实心线的双绞线电缆交换数据。
这里的主要思想是通过两根线传输一个信号。当一根线传输原始信号时，另一根线传输其反向副本。这种传输方法提供了对共模干扰的高抵抗力。用作传输线的双绞线电缆可以是屏蔽的，也可以是非屏蔽的。
2. RS485能跑多远？
建立在RS485接口上的通信网络由通过双绞线（两根双绞线）连接的收发器组成。RS485接口的基本原理是差分（平衡）数据传输。这意味着一个信号通过两根电线传输。这样，该对中的一根线传输原始信号，另一根线传输其反向副本。
由于差分信号传输，导线之间始终存在电位差。这确保了对共模干扰的高抵抗力。此外，双绞线可以屏蔽，从而确保对传输数据的保护。所有这些都允许以相对较高的速度长距离发送数据，在100英尺处可以达到4000kbits/s。
4000英尺或约1200米是RS485通信中的最大电缆长度。但是，一般准则是线路长度（以米为单位）和数据速率（以位/秒为单位）的乘积不应超过108。例如，20米长的电缆允许的最大数据速率为5Mbits/s。
3. 什么是RS485通信协议？
当RS485通信线路准备好在物理级别运行时，是时候考虑数据传输协议了-系统设备之间关于数据包传输格式的协议。由于RS485接口的性质，RS485设备不能同时发送和接收数据，因为这会导致发射器冲突。因此，确定性行为是强制性的，以避免数据包的冲突。
在RS485通信协议中，命令由定义为主节点的节点发送。连接到主站的所有其他节点通过RS485端口接收数据。根据发送的信息，线路上的零个或多个节点响应主节点。
话虽如此，这种类型的通信并不是通过RS485协议交换数据的唯一可能方法。RS485网络还有其他一些实现，其中每个节点都可以自行开始数据传输。但是，在此类网络中，可能丢失数据的风险更高。
4. RS485通信：主要特点
尽管现代替代解决方案种类繁多，但如今RS485技术仍然是许多通信网络的基础。RS485接口的主要优点是：- 通过一对双绞线进行双向数据交换;
- 支持连接到同一线路的多个收发器，即创建网络的能力;
- 通信线路长度长;
- 传输速度快。
- 传输距离：根据通信需求确定所需的传输距离。RS485通信电缆可以支持长达1200米的传输距离，但传输距离越长，信号衰减越大，因此需要选择适当的电缆类型。
- 电缆类型：RS485通信电缆有不同的类型，如双绞线、屏蔽双绞线和同轴电缆等。双绞线是最常用的类型，具有良好的抗干扰性能和传输质量。
- 电缆规格：根据通信需求选择合适的电缆规格。常见的电缆规格有AWG24、AWG22和AWG20等，其中AWG20的电缆直径最大，传输距离最远。
- 屏蔽性能：RS485通信电缆的屏蔽性能对于抵御外界干扰非常重要。选择具有良好屏蔽性能的电缆可以提高通信质量和稳定性。
双向半双工数据传输
串行数据流可以沿一个方向传输，数据传输到另一端需要使用收发器。收发器（通常称为“驱动器”）是在发射器侧形成物理信号的设备或电路。对称通信通道
接收或发送数据需要两条等效的信号线。电线用于在两个方向上交换数据（交替）。在双绞线电缆的帮助下，对称通道显着提高了信号的稳定性并抑制了有用信号产生的电磁辐射。多点
RS485通信线可以与多个接收器和收发器连接。同时，一个发射器和多个接收器一次可以连接到一条通信线路。所有其他需要连接的发射器应等到通信线路空闲以进行数据传输。5. RS485工作原理
RS485核心带有2根线，可实现半双工数据传输。这意味着数据可以一次一个方向地在设备之间双向传输。通过添加另外2根线，使其成为4线系统，它允许同时在两个方向上往返设备进行数据传输，也称为全双工。但是，在全双工设置中，它们仅限于主从通信，其中从站无法相互通信。
2线半双工系统
TX和RX分别指发射信号和接收信号。它也由三角形的方向表示。
在此设置中，TX和RX共享一对电线，因此它仅限于半双工数据传输，因为数据不能同时在每个设备之间传输。
4线全双工系统
不同地，这次TX和RX都有自己的2根用于数据传输的线。这意味着数据可以在设备之间同时发送和接收。
以下是RS485的详细规格。
| RS485 | |
| 电压系统 | 微分 |
| 一条线路上的驱动器和接收器总数 | 32个驱动器，32个接收器（一次一个驱动器处于活动状态） |
| 线路配置 | 多点 |
| 最大操作距离 | 1,200米/3000英尺 |
| 最大数据传输速率 | 10兆字节/秒 |
| 双工模式 | 半双工或全双工 |
| 最大驱动器输出电压 | -7V至+12V |
| 接收器输入电阻 | 12kΩ |
| 接收器输入电压范围 | -7V至+12V |
| 接收器灵敏度 | ±200mV |
6. RS485的优势
与其他串行通信相比，RS485的主要优点是容忍电噪声，长电缆敷设，一个连接中有多个从站以及数据传输速度快。与其他标准相比，RS485具有许多优势，尤其是在嘈杂的工业环境中的应用。RS485的设计旨在通过双绞线电缆布置对噪音和长电缆敷设宽容和宽容。它允许电缆长度可达1,200米/4000英尺。
另一个主要优点是连接中可以有多个从站。系统中最多可以连接32个从站。这对于有许多设备的监控和数据采集（SCADA）系统非常有用，而且实施成本也非常低。
此外，数据传输速度高达10MBit/s，比大多数标准都快。与其他替代品相比，这些优势使RS485流行并在大量实例中使用。
RS485通信协议相比其他通信协议具有以下优势：
长距离传输能力：RS485支持高达1200米的通信距离，这使得它适合于需要远距离数据传输的应用，如工业自动化和楼宇自动化系统。
抗干扰能力强：RS485采用差分信号传输方式，能够有效抵抗电磁干扰、噪声干扰以及环境中的干扰信号，这使得它在工业环境和其他嘈杂环境下的通信需求中表现出色。
多点通信：RS485支持多个设备在同一总线上进行通信，这意味着可以通过一个主设备与多个从设备进行双向通信，适用于集中控制系统和分布式数据采集系统等场景。
高速数据传输：RS485支持高速数据传输，通常能够达到10Mbps以上的速率，这对于需要快速传输大量数据的应用非常重要。
灵活性和可扩展性：RS485接口可以灵活地配置为半双工或全双工模式，并且可以通过使用RS485转换器实现与其他串行接口标准（如RS232、RS422）之间的互联，这种灵活性和可扩展性使得RS485成为一种通用的串行通信解决方案。
成本效益：相对于其他通信方式，如以太网等，RS485通讯的硬件成本相对较低，适用于一些成本敏感的应用场景。
易于安装和维护：RS485通讯使用双绞线或四线电缆进行连接，安装简单方便。由于其稳定性和可靠性，RS485通讯系统的维护成本也相对较低。
兼容性和标准化：RS485通讯遵循一定的标准和规范，具有较好的兼容性和互操作性，能够与多种设备和系统进行无缝连接和通信。
支持多主机并行通信：RS485支持多主机并行通信，多个设备可以在同一总线上进行数据传输，方便实现分布式控制。
成本低：RS485芯片成本低廉，易于推广和应用。
这些优势使得RS485通信协议在工业自动化、智能建筑、能源管理等领域有广泛应用，能够与多种设备和系统进行连接和通信。
