一种无源隔离型RS-485通讯接口的设计和应用
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在图1中,由89C51异步串行口来的数据送入ISO485,在ISO485内隔离后从A、B端输出,送入电缆。图1中与非逻辑门的作用是为DE信号提供一个约10ms延迟时间后再进行有效通信(如图2所示)。否则由于ISO485是电容耦合器件,上电时可能有一个不确定状态。图2所示电路能够保证在上电时ISO485处于接收模式,以避免上电时DE端电平不确定而出现状态冲突。
1中5个稳压二级管构成保护电路,其中VD1为电源限幅二极管,VD2~VD5为信号限幅二极管,其稳压值应保证符合RS-485标准,图中VD2和VD3取12V,VD4和VD5取7V,以保证将信号幅度限定在-7~+12V之间。
3 电路应用中需注意的问题
ISO485和DCP010505外围电路很简单,使用很方便,但在使用中,下面几个问题应该注意。
(1)ISO485对电源要求并不是很严格,其中VSA为3~3.5V,曲型值为5V,VSB为4.75~5.25V,典型值为5V,而ISO485本身功耗比较小,因此当传输距离不太长,传输电缆电阻比较小时,并不需要在主机和从机两侧都设置隔离电源,而另一侧用通讯电缆将隔离电源引入即可。这样可以节省成本,进一步简化设计。在本例中,设备使用现场通讯距离约100m,电缆回路电阻约14Ω我们在使用中只在主机侧设置由DCP010505构成的隔离+5V电源,而从机侧与主机共用一套隔离电源,实测在从机一侧隔离电源4.86V,能够满足ISO485的要求,系统长时间工作稳定可靠。
(2)正常工作时从机必须受控于主机。但在实际应用中,如果主机先上电,从机后上电,会出现握手失败现象,即从机的工作没有受控于主机,从而无法正常通信。我们采用定时通信的方法解决这一问题:如果从机在设定的一段时间内还未收到信息,可用软件方式控制从机的IOS485传输方向按照接收——发送——接收的顺序变化一次,即可与主机重新握手。