RS-485

<strong>Hein Marais</strong>

<strong>简介</strong>

西方戏剧时代大约始于公元前 500 年的希腊。露天剧院以阳光作为主要照明光源，但通常会采用灯笼来表示夜间场景。如今，这些早期的照明应用已发展成为更加复杂的系统。

现代照明设备包括调光器、闪光灯、移动照明灯、彩灯和 GOBO（灯光打出的图案）。这些照明系统通常采用 DMX512 通信协议进行远程控制（远达 4000 英尺）。

<strong>什么是 DMX512？</strong>

DMX512 是娱乐服务与技术协会 (ESTA) 制定的一项标准。该标准描述了一种在控制器与受控照明设备和附件（包括调光器和相关设备）之间传输数字数据的方法。物理电气接口根据 EIA/TIA-485 标准（亦称为 RS-485 标准）指定。

DMX512 标准规定了 8 位异步串行协议和 250 kbps 数据传输率，旨在将重复的控制数据从单个控制器传输到一个或多个接收器。主要链路上的控制数据最多包含 513 个存储槽，这些存储槽通过均衡的传输线路以数据包的形式发送。

<strong>作者：Richard Anslow</strong>

<strong>简介</strong>

ADI公司的iCoupler®数字隔离器和RS-485收发器产品系列解决了工业应用中的两大需求：更高的数据速率和更低功耗的工作模式。

对于高性能电机控制编码器应用而言，通常需要更高的数据速率、更小的RS-485收发器封装和IEC 61000-4-2 ESD保护。ADM3065E/ADM3066E 50 Mbps收发器采用节省空间的10引脚 LFCSP封装，可提供±12 kV（接触）和±12 kV（空气）的IEC 61000-4-2 ESD保护功能，为 EnDat编码器提供了一套可靠的解决方案（请参考AN-1397应用笔记了解更多 信息）。此外，在ADM3065E/ADM3066E 中添加高速稳定的信号和功率隔离可以通过 isoPower®ADuM6401或 isoPower ADuM6000 及 iCoupler ADuM241D来实现，如本应用笔记中所述。

<strong>作者：Thomas O’Shea</strong>

<strong>简介</strong>

ADM2582E/ADM2587E是完全集成的信号和功率隔离RS-485/RS-422收发器。信号隔离利用ADI公司的iCoupler®数字隔离技术实现。ADM2582E/ADM2587E还包括一个集成高压隔离DC/DC电源，其采用ADI公司的isoPower®技术实现。因此，器件不需要外部DC/DC隔离模块。电源变压器是所有隔离电源的关健组件。isoPower集成变压器以180 MHz到400 MHz的开关频率工作。隔离在印刷电路板(PCB)上实现，分离的参考层由物理隔离间隙隔开。由于PCB布局上有隔离间隙，不需要的电流环路可能会产生辐射。在PCB布局期间遵守一些基本电磁抑制原则和概念，可以减轻辐射。

在工业和仪器仪表应用中，存在多个关于辐射的标准。适当的PCB设计和布局选择，可使ADM2582E/ADM2587E器件轻松满足工业环境常用的EN55022/CISPR22 A类(FCC A类)辐射标准。如果考虑周详，这些产品甚至能满足非屏蔽环境下的EN55022/CISPR22 B类(FCC B类)标准。

<strong>作者：Richard Anslow</strong>

<strong>简介</strong>

ADI公司的iCoupler®数字隔离器和RS-485收发器产品系列解决了工业应用中的两大需求：更高的数据速率和更低功耗的工作模式。

对于高性能电机控制编码器应用而言，通常需要更高的数据速率、更小的RS-485收发器封装和IEC 61000-4-2 ESD保护。ADM3065E/ADM3066E 50 Mbps收发器采用节省空间的10引脚LFCSP封装，可提供±12 kV（接触）和±12 kV（空气）的IEC 61000-4-2 ESD保护功能，为EnDat编码器提供了一套可靠的解决方案（请参考AN-1397应用笔记了解更多信息）。此外，在ADM3065E/ADM3066E中添加高速稳定的信号和功率隔离可以通过isoPower® ADuM6401或isoPower ADuM6000及iCoupler ADuM241D来实现，如本应用笔记中所述。

<strong>作者:Richard Anslow和Jie Chen</strong>

<strong>简介</strong>

TIA/EIA-485也称为RS-485,是使用最广泛的平衡传输标准。 其差分信号和宽共模电压范围为长距离通信提供了一种坚实 可靠的方法。然而,当RS-485系统的运行距离超过1200米时, 信号衰减和地电位差会让数据传输变得不可靠。图1所示为一 个信号和电源隔离的RS-485中继器电路,用于解决长电缆网 络的信号衰减、电气噪声和地电位差问题。图1中的RS-485 中继器电路包括ADI公司的iCoupler®信号与电源隔离式 ADM2587E RS-485收发器。ADM2587E已通过UL 1577认证, 耐受电压为2.5 kVrms,提供RS-485网络所需的高压瞬变保 护。图1所示电路通过增强中继器电路输出端的信号,解决了 RS-485信号衰减问题。

主要产品：低功耗RF收发器 ADF7023 、隔离式RS-485收发器 ADM2587E

适用于：取代常见RS-485介面由CABLE转成无线传送方式,例如:工厂机器资料传送、PLC(PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) 、传感器资料传输、 智慧能建筑各种应用系统等。

应工业4.0的需求，ADI提供有线介面RS-485转换成RF无线传送的完整解决方案，易于设计与导入量产，且不需要任何实体布线即可传送数据资料；并有小型化 、不占空间、易于安装等优点。

Demo演示：<iframe src='//players.brightcove.net/706011717001/BywpcfpJg_default/index.html?videoId=5462327584001' allowfullscreen frameborder=0 width='600' height='338'></iframe>

因應工業4.0的需求，ADI提供有線介面RS-485轉換成RF無線傳送的完整解決方案，易於設計與導入量產且不需要任何實體佈線即可傳送數據資料；並有小型化 、不佔空間、易於安裝等優點。

<iframe src='//players.brightcove.net/706011717001/BywpcfpJg_default/index.html?videoId=5462327584001' allowfullscreen frameborder=0 width='600' height='338'></iframe>

<strong><a href="http://www.analog.com/cn/applications/markets/internet-of-things.htmll"…，获取更多IOT物联网设计信息</a></strong>

<strong>作者：James Scanlon</strong>

<strong>简介</strong>

在实际工业和仪器仪表(I&I)应用中，RS-485通信链路需要在恶劣电磁环境下工作。雷击、静电放电和其他电磁现象导致的较大瞬态电压会损坏通信端口。为了确保这些数据端口能够在最终安装环境中正常工作，它们必须符合某些电磁兼容性(EMC)法规。

在这些要求的范围内，共有三项瞬变抗扰度标准：静电放电(ESD)、电快速瞬变(EFT)和电涌。在设计周期的最后才考虑EMC会导致恶果，例如工程预算超支和进度拖后。许多EMC问题并不简单，或者不明显，必须在产品设计一开始就予以考虑。

本应用笔记介绍了上述每一种瞬变，提出了设计解决方案方法，并针对三种不同的RS-485通信端口成本/保护级别分别展示了三种不同的EMC兼容解决方案。图1显示了这些不同解决方案。

ADI公司和Bourns公司共同开发了业内首款EMC兼容RS-485接口客户设计工具，从而携手扩展了两家公司面向系统的解决方案组合。

<strong>简介</strong>

RS-485总线标准是适用最广泛的物理层总线设计标准之一，RS-485标准可用于驱动多达32个驱动器、接收器对。虽然未规定最长线缆长度，但长度可达4000米。RS-485的多功能性使该设计适用于各类应用，尤其是远程的系统间连接。

由于RS-485系统通常用于连接多个系统，电缆铺设距离很长，因此总线和所连接的各个系统之间隔离非常关键。数字隔离技术在RS-485电缆网络和与其连接的系统之间提供了重要的隔离，并防止过压瞬变，同时避免在RS-485网络中形成接地环路。以数字方式将RS-485总线与连接至总线的各系统隔离开来，可减少信息失真和误差，并防止系统和组件发生系统和总线电压及接地失配。

本应用笔记的目的是向用户简要的介绍RS-485系统物理层，并解释系统隔离的重要意义。本应用笔记的详细说明了如何使用 ADI公司iCouplerׂ产品在RS-485系统中实现隔离。

<strong>作者：Richard Anslow</strong>

<strong>简介</strong>

通常采用RS-485接口的工业自动化可编程逻辑控制器(PLC)通信端口可能受到较大的共模噪声、地电位差、接线错误、高压瞬变等危险条件的影响。尤其是有多个RS-485节点的长距离布线中，这些危险条件可能会妨害数据通信，或是对RS-485接口造成永久性损伤。图1所示为一个强大的RS-485通信网络，其中，现场总线通信布线长度超过1000米。ADM3095E可为总线电源提供强大的高压故障保护和电磁兼容性(EMC)瞬变保护，如IEC 61000-4-5浪涌。面向EVAL-ADM3095EEBZ评估板的ADM3095E数据手册和用户手册对ADM3095E的EMC性能进行了全面的总结。

另外，ADM3095E的共模范围扩展至±25 V，允许两个或以上ADM3095E器件RS-485地(GND)引脚之间的电位差达到±25 V。

<strong>RS-485通信网络</strong>