RS-485收發(fā)器的案例
關(guān)于RS-485總線，這篇寫的不錯(cuò)
或許做過(guò)Profibus DP（物理層也是采用的RS-485）的朋友會(huì)說(shuō)，你看profibus DP為什么推薦的終端匹配電路是下面這樣的呢？
其實(shí)是因?yàn)镻rofibus DP采用的通信介質(zhì)其標(biāo)稱特征阻抗不一樣。所以實(shí)際工程應(yīng)用的時(shí)候則會(huì)有小的差異。
在TI的資料上看到這樣一個(gè)端接接法：
在噪聲比較嚴(yán)重的場(chǎng)合，建議使用右邊的端接方案，利用兩個(gè)60Ω電阻以及220pF電容形成低通濾波器，將增加線路的抗噪聲能力。
在實(shí)際工程布線的時(shí)候，如果遇到噪聲比較嚴(yán)重的時(shí)候，一方面可以利用示波器查看總線信號(hào)質(zhì)量，在將端接方式做一些小的調(diào)整。
接口設(shè)計(jì)
RS-485收發(fā)器芯片很多芯片公司都提供，比如TI,Microchip 等廠家都有，選擇接口芯片的時(shí)候需要考慮，芯片的供電電壓輸入邏輯是否與使用的單片機(jī)/DSP的電平兼容，另外就是前面提到的其接收電路的阻抗是否是符合RS-485標(biāo)準(zhǔn)輸入阻抗的。如果不是的，那么在考慮網(wǎng)絡(luò)部署的時(shí)候，所能帶的負(fù)載數(shù)量就有可能需要做調(diào)整。另外注意一下，有的新設(shè)計(jì)RS-485收發(fā)器具備fail-safe功能。
另外，前面說(shuō)到標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)器可以驅(qū)動(dòng)32個(gè)標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)器負(fù)載設(shè)備，也即是（12kΩ)標(biāo)準(zhǔn)單位輸入阻抗。
在做具體接口電路設(shè)計(jì)的時(shí)候還需要考慮EMC要求，在一些設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)真的有很強(qiáng)的干擾，比如電網(wǎng)上有大的電機(jī)等感性設(shè)備運(yùn)行，有時(shí)候就會(huì)干擾設(shè)備；另外也有可能有空間輻射干擾，這時(shí)候可以考慮采用帶屏蔽雙絞線，屏蔽層接大地，抗干擾方面我了解的不是很深入，僅整理一下。
展開 提高RS485總線可靠性的幾種方法及常見故障處理
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(guò)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(wú)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(wèn)題的方法是通過(guò)DC-DC將系統(tǒng)電源和RS-485收發(fā)器的電源隔離；通過(guò)光S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、用光藕、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。
六、RS-485系統(tǒng)的常見故障及處理方法
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(duì)電源擊穿，使用萬(wàn)用表測(cè)VA、VB間差模電壓為零，而對(duì)地的共模電壓大于3V，此時(shí)可通過(guò)測(cè)共模電壓大小來(lái)排查，共模電壓越大說(shuō)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(wú)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(shuō)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(duì)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)棍亂從而導(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。
展開 從原理搞懂RS485串口通訊
針對(duì)RS-232-C的不足，于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn)，RS-485就是其中之一，它具有以下特點(diǎn)：
1）RS-485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2-6）V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2-6）V表示。接口信號(hào)電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接。
2）RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps
3）RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。
4）RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá)3000米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個(gè)收發(fā)器，即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。
5）因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。因?yàn)?em>RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9（針）。
二、RS-422與RS-485串行接口標(biāo)準(zhǔn)
1、平衡傳輸
RS-422、RS-485與RS-232不一樣，數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對(duì)雙絞線，將其中一線定義為A，另一線定義為B
通常情況下，發(fā)送驅(qū)動(dòng)器A、B之間的正電平在+2～+6V，是一個(gè)邏輯狀態(tài)，負(fù)電平在-2～6V，是另一個(gè)邏輯狀態(tài)。
展開 5種RS485切換方向的方法及優(yōu)劣勢(shì)分析
RS485作為常見的總線之一，幾乎每個(gè)工控設(shè)備都在用，我們也對(duì)其熟悉不過(guò)了。我們都知道RS485雙半雙工通信，其CPU內(nèi)部的根源是串口通信，串口通信是區(qū)分發(fā)送TX和接收RX的，在同一對(duì)差分信號(hào)線上同時(shí)傳輸TX、RX，就是進(jìn)行方向的控制，方向的控制時(shí)機(jī)不對(duì)，數(shù)據(jù)傳送是要出問(wèn)題的。
例如下圖1、圖2中，CPU端的TX信號(hào)發(fā)送完畢后約100uS后方向引腳 拉低，切換到接收狀態(tài)，但是在TX信號(hào)發(fā)送完畢后60uS從機(jī)就回復(fù)了的RX信號(hào)，由于此時(shí)還是處于RS485芯片還是處于發(fā)送狀態(tài)，此時(shí)的接收數(shù)據(jù)將會(huì)被忽略，在系統(tǒng)層面就是體現(xiàn)為數(shù)據(jù)接收丟包。
圖1 RS485 接口電路
有些讀者會(huì)可能回想，只要從機(jī)回復(fù)數(shù)據(jù)晚一些，不要這么快速回復(fù)，就不存在這個(gè)問(wèn)題了。但是從機(jī)一般都是客戶的機(jī)器，我們幾乎不可能要求別人更改回復(fù)時(shí)間。例如三菱的Fx3U PLC作為從機(jī)時(shí)，從主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束到從機(jī)回復(fù)數(shù)據(jù)，只用了60uS，部分控制板，甚至回復(fù)時(shí)間在10uS以內(nèi)。
研究RS485的方向切換的目標(biāo)就是：RS485總線空閑時(shí)要處于接收狀態(tài)，如果有主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，則置高方向引腳，發(fā)送完成及時(shí)切換到接收狀態(tài)。
圖2 方向腳切換時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的情形
一、RS485方向切換的方案1：使用反相器自動(dòng)切換
大部分的低成本RS232-RS485轉(zhuǎn)換器采用了這種方法。具體的實(shí)現(xiàn)方法是:把串口的發(fā)送信號(hào)TX作為反相器的輸入，反相器的輸出則用來(lái)控制RS485收發(fā)器的收發(fā)控制引腳,同時(shí)在RS485收發(fā)器的A/B輸出端加上上拉/下拉電阻,具體電路如圖3所示。
展開 
你的電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)牢固嗎？來(lái)看看這20個(gè)硬件問(wèn)答你能回答出幾個(gè)？
去耦：阻止從一電路交換或反饋能量到另一電路，防止發(fā)生不可預(yù)測(cè)的反饋，影響下一級(jí)放大器或其它電路正常工作。
旁路：將混有高頻信號(hào)和低頻信號(hào)的信號(hào)中的高頻成分通過(guò)電子元器件（通常是電容）過(guò)濾掉，只允許低頻信號(hào)輸入到下一級(jí)，而不需要高頻信號(hào)進(jìn)入。
濾波：濾波是將信號(hào)中特定波段頻率濾除的操作，是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要措施。
4、什么是競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)？
邏輯電路中，由于門的輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)不同的延時(shí)，到達(dá)門的時(shí)間不一致，這種情況叫競(jìng)爭(zhēng)。由于競(jìng)爭(zhēng)而導(dǎo)致輸出產(chǎn)生毛刺（瞬間錯(cuò)誤），這一現(xiàn)象叫冒險(xiǎn)。
5、無(wú)源濾波器和有源濾波器有什么區(qū)別？
無(wú)源濾波器由無(wú)源器件R、L、C組成，將其設(shè)計(jì)為某頻率下極低阻抗，對(duì)相應(yīng)頻率諧波電流進(jìn)行分流，其行為模式為提供被動(dòng)式諧波電流旁路通道。
無(wú)源濾波器可分為兩大類：調(diào)諧濾波器和高通濾波器。無(wú)源濾波器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、運(yùn)行可靠性高，是應(yīng)用廣泛的被動(dòng)式諧波治理方案。有源濾波器由有源器件（如集成運(yùn)放）和R、C組成，不用電感L、體積小、重量輕。
有源濾波器實(shí)際上是一種具有特定頻率響應(yīng)的放大器。集成運(yùn)放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗很高，輸出電阻很小，構(gòu)成有源濾波電路后有一定的電壓放大和緩沖作用。集成運(yùn)放帶寬有限，所以有源濾波器的工作頻率做不高。
6、請(qǐng)問(wèn)鎖相環(huán)由哪幾部分組成？
由鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器三部分組成，有的鎖相環(huán)還多一個(gè)1/N分頻器。
7、請(qǐng)問(wèn)RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的邏輯0和邏輯1電壓范圍是多少？CAN和RS485收發(fā)器工作電平是幾伏？
RS-232C電氣標(biāo)準(zhǔn)是負(fù)邏輯，邏輯0的電壓范圍是+5V~+15V，邏輯1的電壓范圍是-5V~-15V。
展開 講述三種RS232轉(zhuǎn)RS485電路設(shè)計(jì)
RS232轉(zhuǎn)RS485學(xué)電子專業(yè)的小伙伴肯定對(duì)它不陌生，大家也知道這種電路在網(wǎng)上一搜一大把。但是有一種電路應(yīng)用，你肯定搜索不到。這種應(yīng)用電路可以快速實(shí)現(xiàn)輸入、輸出雙隔離，也可以實(shí)現(xiàn)輸入、輸出及供電電源三隔離應(yīng)用。
既然RS232轉(zhuǎn)RS485是大家都熟知的應(yīng)用，我們就從熟悉的部分說(shuō)起。在網(wǎng)上隨便一搜你會(huì)看到很多這種RS232轉(zhuǎn)RS485轉(zhuǎn)換模塊，各種型號(hào)廠家都有。有學(xué)習(xí)用的普通轉(zhuǎn)接模塊，也有工業(yè)使用的工業(yè)級(jí)轉(zhuǎn)換器。
圖1 普通轉(zhuǎn)換模塊
看到這種轉(zhuǎn)換模塊是不是有種親切感呢？在曾幾何時(shí)你是否親自拆過(guò)此類模塊呢？大部分人應(yīng)該是肯定的回答，那下面就來(lái)看看其內(nèi)部的大致原理圖吧。
圖2 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式
上圖電路一般只能用在一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用場(chǎng)合，而且此電路的RS485電路由于受到換向電路的影響，通訊波特率一般做不高，一般就能支持到9600bps左右。同時(shí)采用這種竊電方式，在供電方面也不是很穩(wěn)定，容易出現(xiàn)通訊丟幀情況。
為了更好的解決換向?qū)е碌耐ㄓ嵥俾氏拗茊?wèn)題，廣州致遠(yuǎn)電子推出了帶自動(dòng)換向功能的RS485隔離收發(fā)器，此收發(fā)器最高支持500K的通訊波特率。應(yīng)用此模塊就能很好的解決通訊速率限制問(wèn)題，同時(shí)為了通訊的穩(wěn)定性，需要對(duì)電路進(jìn)行單獨(dú)供電處理。
圖3 雙隔離設(shè)計(jì)電路
上圖中的方案，是采用MAX232芯片加上廣州致遠(yuǎn)電子的RSM485PHT設(shè)計(jì)的隔離轉(zhuǎn)換電路，此設(shè)計(jì)電源與RS232未隔離，RS232與RS485總線端是隔離開的，這樣進(jìn)行隔離設(shè)計(jì)可以有效的抑制RS485總線上的干擾傳導(dǎo)到232端。
圖4 三隔離設(shè)計(jì)電路
小結(jié)
在要求通信距 離為幾十米到上千米時(shí)，廣泛采用RS-485串行總線標(biāo)準(zhǔn)。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。
展開 干貨 | 這20個(gè)硬件問(wèn)答，你能答出幾個(gè)？
由鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器三部分組成，有的鎖相環(huán)還多一個(gè)1/N分頻器。
問(wèn)7
RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的邏輯0和邏輯1電壓范圍是多少？CAN和RS485收發(fā)器工作電平是幾伏？
RS-232C電氣標(biāo)準(zhǔn)是負(fù)邏輯，邏輯0的電壓范圍是+5V~+15V，邏輯1的電壓范圍是-5V~-15V。
CAN收發(fā)器工作電平是5V，RS485收發(fā)器工作電平是3.3V。
談?wù)凜AN總線對(duì)線束設(shè)計(jì)的要求及內(nèi)在機(jī)理
目前的CAN收發(fā)器都可以容忍一定的共模電壓，ISO 11898標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，CAN收發(fā)器必須能容忍-2V~7V的共模電壓。對(duì)于長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米的CAN通訊系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的共模電壓容忍能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際要求，因此電流隔離對(duì)于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)來(lái)說(shuō)仍是必須的。
20. 總線短路保護(hù)和熱關(guān)斷保護(hù)
總線短路保護(hù)是指總線與電源或地短路后，CAN收發(fā)器不會(huì)損壞，短路故障解除后，CAN收發(fā)器能繼續(xù)工作。這個(gè)特性可以在總線極性反接、電纜絕緣層失效、意外短路到高壓源時(shí)對(duì)收發(fā)器提供保護(hù)。
熱關(guān)斷電路用于幫助CAN收發(fā)器防御因短路產(chǎn)生破壞性電流和高溫。一旦激活熱關(guān)斷電路，設(shè)備會(huì)進(jìn)入關(guān)斷模式。當(dāng)設(shè)備冷卻到正常操作溫度時(shí)，設(shè)備自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。
本公司使用的PCA82C251收發(fā)器具有短路保護(hù)和熱關(guān)斷保護(hù)。短路保護(hù)允許總線與24V電源短接。
21. 電流隔離
遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸可能會(huì)有較大的地電勢(shì)差、地環(huán)流等問(wèn)題，會(huì)在CAN總線上形成高共模電壓。如果共模電壓超出CAN收發(fā)器容忍的最大限度，數(shù)據(jù)鏈路就會(huì)不正常。
解決這些問(wèn)題的一個(gè)方法是使用電流隔離：隔離變壓器為系統(tǒng)提供電源，光耦或數(shù)字隔離器件提供數(shù)據(jù)隔離。電流隔離可以去除地環(huán)流，抑制噪聲電壓。采用電流隔離的電路如圖21-1所示，本公司CAN接口電路也采用了電流隔離處理。
圖21-1：遠(yuǎn)距離通訊電流隔離電路示意圖
22. CAN接口電路與RS485接口電路
CAN總線和RS485總線都是采用差分信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，它們?cè)诳偩€拓?fù)洹⒔K端匹配、信號(hào)衰減、隔離與接地、波特率與通訊距離關(guān)系等方面都是相似的。但是CAN有自己的一些特性，在接口設(shè)計(jì)中，不能照抄RS485接口電路。
CAN總線對(duì)信號(hào)延遲敏感，因此信號(hào)隔離必須使用高速光耦或者磁耦合器件，以減少信號(hào)延遲。
展開 高手寫的CAN總線入門總結(jié)
目前的CAN收發(fā)器都可以容忍一定的共模電壓，ISO 11898標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，CAN收發(fā)器必須能容忍-2V~7V的共模電壓。對(duì)于長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米的CAN通訊系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的共模電壓容忍能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際要求，因此電流隔離對(duì)于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)來(lái)說(shuō)仍是必須的。
20. 總線短路保護(hù)和熱關(guān)斷保護(hù)
總線短路保護(hù)是指總線與電源或地短路后，CAN收發(fā)器不會(huì)損壞，短路故障解除后，CAN收發(fā)器能繼續(xù)工作。這個(gè)特性可以在總線極性反接、電纜絕緣層失效、意外短路到高壓源時(shí)對(duì)收發(fā)器提供保護(hù)。
熱關(guān)斷電路用于幫助CAN收發(fā)器防御因短路產(chǎn)生破壞性電流和高溫。一旦激活熱關(guān)斷電路，設(shè)備會(huì)進(jìn)入關(guān)斷模式。當(dāng)設(shè)備冷卻到正常操作溫度時(shí)，設(shè)備自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。
本公司使用的PCA82C251收發(fā)器具有短路保護(hù)和熱關(guān)斷保護(hù)。短路保護(hù)允許總線與24V電源短接。
21. 電流隔離
遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸可能會(huì)有較大的地電勢(shì)差、地環(huán)流等問(wèn)題，會(huì)在CAN總線上形成高共模電壓。如果共模電壓超出CAN收發(fā)器容忍的最大限度，數(shù)據(jù)鏈路就會(huì)不正常。
解決這些問(wèn)題的一個(gè)方法是使用電流隔離：隔離變壓器為系統(tǒng)提供電源，光耦或數(shù)字隔離器件提供數(shù)據(jù)隔離。電流隔離可以去除地環(huán)流，抑制噪聲電壓。采用電流隔離的電路如圖21-1所示，本公司CAN接口電路也采用了電流隔離處理。
圖21-1：遠(yuǎn)距離通訊電流隔離電路示意圖
22. CAN接口電路與RS485接口電路
CAN總線和RS485總線都是采用差分信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，它們?cè)诳偩€拓?fù)洹⒔K端匹配、信號(hào)衰減、隔離與接地、波特率與通訊距離關(guān)系等方面都是相似的。但是CAN有自己的一些特性，在接口設(shè)計(jì)中，不能照抄RS485接口電路。
展開 CAN總線基礎(chǔ)入門總結(jié)
由于CAN收發(fā)器結(jié)構(gòu)，從隱性變成顯性由晶體管驅(qū)動(dòng)，所以都是很陡的，但是從顯性回到隱性，卻需要終端電阻來(lái)放電，否則就會(huì)由于導(dǎo)線分布電容，緩慢放電，導(dǎo)致位寬錯(cuò)誤。所以所謂的近距離、低波特率CAN總線不加終端電阻的做法，都是錯(cuò)誤的。
RS485與CAN總線不同，由于RS485收發(fā)器中一般都內(nèi)置失效保護(hù)電路，在近距離、低波特率下允許不加終端匹配電阻。
9. 電纜與接線
CAN總線采用差分信號(hào)傳輸，如果使用帶屏蔽雙絞線，屏蔽層應(yīng)單點(diǎn)接地。
圖9-11列出帶單屏蔽層的CAN電纜剖析與連接線示范。
展開 干貨 | 多年經(jīng)驗(yàn)工程師總結(jié)CAN總線入門知識(shí)
20
總線短路保護(hù)和熱關(guān)斷保護(hù)
總線短路保護(hù)是指總線與電源或地短路后，CAN收發(fā)器不會(huì)損壞，短路故障解除后，CAN收發(fā)器能繼續(xù)工作。這個(gè)特性可以在總線極性反接、電纜絕緣層失效、意外短路到高壓源時(shí)對(duì)收發(fā)器提供保護(hù)。
熱關(guān)斷電路用于幫助CAN收發(fā)器防御因短路產(chǎn)生破壞性電流和高溫。一旦激活熱關(guān)斷電路，設(shè)備會(huì)進(jìn)入關(guān)斷模式。當(dāng)設(shè)備冷卻到正常操作溫度時(shí)，設(shè)備自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。
本公司使用的PCA82C251收發(fā)器具有短路保護(hù)和熱關(guān)斷保護(hù)。短路保護(hù)允許總線與24V電源短接。
21
電流隔離
遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸可能會(huì)有較大的地電勢(shì)差、地環(huán)流等問(wèn)題，會(huì)在CAN總線上形成高共模電壓。如果共模電壓超出CAN收發(fā)器容忍的最大限度，數(shù)據(jù)鏈路就會(huì)不正常。
解決這些問(wèn)題的一個(gè)方法是使用電流隔離：隔離變壓器為系統(tǒng)提供電源，光耦或數(shù)字隔離器件提供數(shù)據(jù)隔離。電流隔離可以去除地環(huán)流，抑制噪聲電壓。采用電流隔離的電路如圖21-1所示，本公司CAN接口電路也采用了電流隔離處理。
圖21-1：遠(yuǎn)距離通訊電流隔離電路示意圖
22
CAN接口電路與RS485接口電路
CAN總線和RS485總線都是采用差分信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，它們?cè)诳偩€拓?fù)洹⒔K端匹配、信號(hào)衰減、隔離與接地、波特率與通訊距離關(guān)系等方面都是相似的。
展開 
高手寫的CAN總線入門總結(jié)
目前的CAN收發(fā)器都可以容忍一定的共模電壓，ISO 11898標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，CAN收發(fā)器必須能容忍-2V~7V的共模電壓。對(duì)于長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米的CAN通訊系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的共模電壓容忍能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際要求，因此電流隔離對(duì)于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)來(lái)說(shuō)仍是必須的。
20. 總線短路保護(hù)和熱關(guān)斷保護(hù)
總線短路保護(hù)是指總線與電源或地短路后，CAN收發(fā)器不會(huì)損壞，短路故障解除后，CAN收發(fā)器能繼續(xù)工作。這個(gè)特性可以在總線極性反接、電纜絕緣層失效、意外短路到高壓源時(shí)對(duì)收發(fā)器提供保護(hù)。
熱關(guān)斷電路用于幫助CAN收發(fā)器防御因短路產(chǎn)生破壞性電流和高溫。一旦激活熱關(guān)斷電路，設(shè)備會(huì)進(jìn)入關(guān)斷模式。當(dāng)設(shè)備冷卻到正常操作溫度時(shí)，設(shè)備自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。
本公司使用的PCA82C251收發(fā)器具有短路保護(hù)和熱關(guān)斷保護(hù)。短路保護(hù)允許總線與24V電源短接。
21. 電流隔離
遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸可能會(huì)有較大的地電勢(shì)差、地環(huán)流等問(wèn)題，會(huì)在CAN總線上形成高共模電壓。如果共模電壓超出CAN收發(fā)器容忍的最大限度，數(shù)據(jù)鏈路就會(huì)不正常。
解決這些問(wèn)題的一個(gè)方法是使用電流隔離：隔離變壓器為系統(tǒng)提供電源，光耦或數(shù)字隔離器件提供數(shù)據(jù)隔離。電流隔離可以去除地環(huán)流，抑制噪聲電壓。采用電流隔離的電路如圖21-1所示，本公司CAN接口電路也采用了電流隔離處理。
圖21-1：遠(yuǎn)距離通訊電流隔離電路示意圖
22. CAN接口電路與RS485接口電路
CAN總線和RS485總線都是采用差分信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，它們?cè)诳偩€拓?fù)洹⒔K端匹配、信號(hào)衰減、隔離與接地、波特率與通訊距離關(guān)系等方面都是相似的。但是CAN有自己的一些特性，在接口設(shè)計(jì)中，不能照抄RS485接口電路。
展開 