485芯片问题总结Word下载.docx

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异步通信不象同步通信，其没有专门的同步信号进行同步，接收方无法准确判知哪一个字节是一帧数据通信的开始，因此DL／T645中规定68H作为帧起始符（帧同步码），代表一帧数据的开始。

有些主站和电能表在软件编程时考虑得比较理想，接收数据时未按照DL／T645中规定68H来判定数据帧的开始，而是呆板的以接收到的第一个字符作为帧起始标志；

如果电表在此帧数据之前发了几个FEH，其接收到的数据将会出现同步错误。

另外，如总线上平时有干扰信号存在，导致485芯片不停地收到诸如FCH、DEH这样杂乱数据；

当总线上有正常信号产生时，由于干扰信号比较小的原因，其对通信并无太大的影响，但对接收方来讲，其接收正确数据帧前会混有若干个字节的杂乱数据，由于同步处理不当，通讯也会失败。

通常的做法是每接收一个字节都要判是否是68H，若不是则丢掉该字节，然后继续往下判，直到收到68H才启动一帧数据的接收。

C、帧奇偶校验位／帧结束符不合理目前看来，由于这个原因引起485通信不成功占有很大的比例。

我们知道，在485通信时，对于接收到的数据一般都会按收、发双方事先约定的奇偶校验方式进行数据检错，并将错误的数据帧剔除，等待发送方重发。

这种ARQ的通信方式本身是无可厚非的，但是有的软件人员在编程时考虑问题不够全面，在判断一帧结束处理时，没有根据所收数据帧的长度和结束符“16H”及时地将数据接收任务结束，而是依据多长时间内收不到新的一个字节数据来认为一帧已收完。

这种处理方法在下面这种情况下就会导致通信失败。

众所周知，RS485芯片的接收灵敏度为±

200mV，即当电压UAUB≥200mV时，输出逻辑“1”；

UAUB≤－200mV时，输出逻辑“0”。

当－200mV＜UAUB＜200mV时，输出不确定。

这样一来，当总线上所有的485芯片均处于接收状态时，总线处于高阻状态，此时A、B间的压差为0V，芯片输出处于不定状态，可能输出“1”，也可能输出“0”，而且状态会随着时间而变化。

如果输出为“0”，在某些时候则会导致通信失败。

我们知道，电能表在发送完应答帧后，一般会马上从发送状态转换到接收状态。

正常情况应该是：

主站的485芯片收完最后一个字节的停止位后继续保持为“1”（波形见图2），而有的485芯片则可能跳变保持为“0”（波形见图3），UART（通用异步收发器）则认为又收到一个字节00H，且很有可能校验和是错的，这样接收软件可能会判断到一个字节校验位出错，而将前面接收完全正确的一帧丢掉，造成通信失败。

D、接口电路不合理

由于485在实际使用中存在这样或那样的问题，人们对其接口电路采取了各种保护、滤波措施。

如加上保护二极管、热保险丝、电容、上拉电阻等（见图4），这些措施有的有效，但有的无效甚至有害。

485总线的理想介质是双绞线，其等效阻抗约为120Ω，因此为了在长距离、高速通信时做到阻抗匹配，一般在电表的485的A、B线之间加一个120Ω的电阻。

此种方式对于一对一的通信是实用的，但一对多时，如果每个电表内部均加一个120Ω的电阻，并在一起整个总线上的负载就很重，这样挂在总线上的485收发器就可能达不到标准的数量32个，且距离也会缩短。

因此，只应在网络的起点和终点各加一个。

有的产品为了滤波而在A、B线对地加上电容，现在看来这样会带来问题。

电容加小了不起作用；

加大了，正常的信号会被滤除或造成波形失真。

我们曾经做过试验，以1200bps通信时，0．1μF的电容就会影响通信的成功率。

如果通信速率达到几百kbps，电容就不能加了。

485总线处于悬浮状态时A、B线等电位。

为了保证A比B高200mV以上，有的厂家将A、B线分别通过10k电阻上拉到5V、下拉到地，这样在都处于接收状态时，A、B间的电位差约为5V，485芯片的接收端为高，通信不受影响。

这个想法是好的，但是实际组网中往往好几个厂家的表连在一起，如别的表中加了120Ω电阻，则上拉电阻、120Ω、下拉电阻之间构成分压关系，A、B线间的电压只有几十毫伏，接收端的电平还是不定。

目前国内应用的单片机大部分只有一个UART串口，而电能表一般均需一个485接口和一个红外光接口，受成本所限，有的厂家就将这两个信号通过线与、线或的方式合在一起共用一个UART口。

这样就带来一个问题，当红外通信时，485就会不通；

另外，当红外收到各种可见光的干扰时，红外口不停地输出干扰信号，由于线与、线或逻辑的原因，485不能通信或485时通时不通。

2、通电一段时间后瘫痪。

这种情况通常发生在RS485系统无地线情况下。

当收发端或收与收端之间“地电位”不同时，电位能量从低到高，向低位设备释放，由于设备中电容充电效应，使两边的“地”电位相同，在此期间内工作正常。

等到电容被充满后，两端的地电位就不同了。

系统就无法正常工作。

检测这种故障，通常检查收发端的数字地是否连接。

数字地与A、B之间是否有1.5Vac以上交流电压。

3、通电直接瘫痪。

A、断电检测系统A、B、地之间有无短路，开路现象

B、检查发送设备是否正常。

包括计算机通讯口选择、波特率、协议等等。

C、系统是否增减变动。

如增加发送设备（键盘、DVR）数量所引起的接线错误、发送

设备工作状态错误。

必须提到的是，有些发送设备是出于“常发”状态，控制住总线，导致其他设备无法发出信号。

例如有些计算机RS485卡、DVR、矩阵、键盘等等。

在这种情况下，必须采用RS485集线设备隔离。

集线设备主要是将多路RS485信号，集中成一路信号。

D、个别设备接口芯片损坏导致总线“箝位”。

这种情况可以在发送设备有信号发出时，

使用外用表直流电压20V档分别测量A-地、B-地之间电压值，观察有无变化。

变化应该在0.1-0.5V之间。

如果无变化，证明总线被“箝位”了。

可以逐片排查，找出故障点。

4、串口芯片烧毁。

RS-485接口芯片在使用、焊接或设备的运输途中都有可能受到静电冲击而损坏。

在传输线架设于户外的使用场合,接口芯片乃至整个系统还有可能遭受雷电袭击。

选用抗静电或抗雷击的芯片可有效避免此类损失。

UM3085/UM3088芯片内部集成了ESD保护电路，人体模型ESD保护和机器模型ESD保护分别达到15kV和2kV。

此外，英联电子还有一套完善的ESD保护方案（图1），使系统能在更为苛刻的瞬态高压冲击环境中可靠运行。

RS485芯片的供电电源通常来自于变压器，当出现较为恶劣电压变化时，电源上可能会出现一些瞬态浪涌高压，图中UM07可以很好地将这些瞬态电压钳位，保护接口芯片。

与此同时，对于总线的两个通信端口，采用UESD712进行保护，可以起到很好的防雷效果。

在某些工业控制领域，由于现场情况十分复杂，各个节点之间存在很高的共模电压。

虽然RS-485接口采用差分传输方式，具有一定的抗共模干扰能力，但当共模电压超过RS-485接收器的极限接收电压，即大于+12V或小于-7V时，接收器就无法正常工作，严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。

5、传输距离达不到要求。

6、总线下挂设备数量达不到要求。

扩展阅读：

各种总结芯片

CD4069

CD4069的特性就是CMOS门电路的特性，有六个反相器；

工作原理是如单一应用是单非门（输入1输出0，反之相反）；

有时可做振荡器。

CD4069由六个COS/MOS反相器电路组成。

此器件主要用作通用反相器、即用于不需要中功率TTL驱动和逻辑电平转换的电路中。

输入1则输出为0,输入0则输出1.有14个引脚,引脚如下：

1脚和2脚（1输入2输出），3脚和4脚（3输入4输出），5脚和6脚（5输入6输出），8脚和9脚（8输入9输出），

10脚和11脚（10输入11输出），12脚和13脚（12输入13输出），7脚是VSS14脚是VCC

CD4017：

十进制计数器/脉冲分配器

12脚CO：

进位端（不用时接地）14脚

CP：

时钟输入端（一般与555相连）15脚（高电平有效）CR：

清除端14脚（高电平有效，使用时处于低电平）EN：

禁止端Q0-Q9计数脉冲输出端VDD：

正电源VSS：

地

CD4511LED驱动、译码器

BI：

4脚是消隐输入控制端，当BI=0时，消隐平时为高电平LT：

3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0时，译码输出全为1，不管输入DCBA状态如何，七段均发亮，显示“8”。

它主要用来检测数码管是否损坏。

LE：

锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。

LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。

1B、2C、6D、7A为8421BCD码输入端。

a、b、c、d、e、f、g：

为译码输出端，输出为高电平1有效.

CD4511的内部有上拉电阻，在输入端与数码管笔段端接上限流电阻就可工作。

555：

555时基集成电路各引脚功能描述：

脚①是公共地端为负极；

脚②为低触发端TR，低于1／3电源电压以下时即导通；

脚③是输出端V，电流可达201*mA;

脚④是强制复位端MR，不用可与电源正极相连或悬空;

脚⑤是用来调节比较器的基准电压，简称控制端VC，不用时可悬空，或通过0.01μF电容器接地;

脚⑥为高触发端TH，也称阈值端，高于2/3电源电压发上时即截止;

脚⑦是放电端DIS;

⑧是电源正极VC。

555时基集成电路的主要参数为（以NE555为例）:

电源电压4.5～16V。

输出驱动电流为200毫安。

作定时器使用时，定时精度为1％。

作振荡使用时，输出的脉冲的最高频率可达500千赫。

使用时，驱动电流若大于上述电流时，在脚③输出端加装扩展电流的电路，如加一三极管放大。

CD4011四2输入与非门

当两输入端有一个输入为0，输出就为1。

当输入端均为1时，输出为0。

7809

单向晶闸管

LM324有真差动输入的四运算放大器

可单电源工作：

3V-32V低偏置电流：

最大100nA每封装含四个运算放大器具

有内部补偿的功能。

LM358两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器

直流电压增益高（约100dB）单位增益频带宽（约1MHz）

电源电压范围宽：

单电源（330V）；

双电源（±

1.5一±

15V）

7段数码管

CD40110为十进制可逆计数器/锁存器/译码器/驱动器，具有加减计

数，计数器状态锁存，七段显示译码输出等功能。

CD40106

CD40106由六个斯密特触发器电路组成。

每个电路均为在两输入端具有斯密特触发器功能的反相器。

触发器在信号的上升和下降沿的不同点开、关。

上升电压（VT+）和下降电压（VT-）之差定义为滞后电压。

24681012数据输出端13591113数据输入端14电源正7接地

CD40192是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有清除和置数

等功能

引脚功能：

图中：

LD（11脚）置数端CU（5脚）加计数端CD（4脚）减计数端C0（12脚）－非同步进位输出端B0（13脚）非同步借位输出端。

838电子

J1、J2、J3、J4计数器输入端.Q1、Q2、Q3、Q4数据输出端CR（14脚）清除端

当CR为低电平，LD为高电平时，执行计数功能。

执行加计数时，减计数端CD接高电平，计数脉冲由CU输入；

在计数脉冲上升沿进行8421码十进制加法计数。

执行减计数时，加计数端CU接高电平，计数脉冲由减计数端CPD输入。

74ls138

摘要：

74LS138为3－8线译码器，共有54/74S138和54/74LS138两种线路结构型式，其中LS是指采用低功耗肖特基电路.引脚图：

工作原理：

当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/（G2A）和/（G2B））为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。

利用G1、/（G2A）和/（G2B）可级联扩展成24线译码器；

若外接一个反相器还可级联扩展成32线译码器。

若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器。

74ls139：

74LS139功能:

54/74LS139为2线－4线译码器,也可作数据分配器。

其主要电特性的典型值如下：

型号54LS139/74LS139传递延迟时间22ns功耗34mW

当选通端（G1）为高电平，可将地址端（A、B）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。

若将选通端（G1）作为数据输入端时，139还可作数据分配器。

74ls139引脚图：

引出端符号：

A、B：

译码地址输入端

G1、G2：

选通端（低电平有效）Y0～Y3：

译码输出端（低电平有效）

74ls164:

164为8位移位寄存器,其主要电特性的典型值如下：

54/74164185mW54/74LS16480mW当清除端（CLEAR）为低电平时，输出端（QA－QH）均为低电平。

串行数据输入端（A，B）可控制数据。

当A、B任意一个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟端（CLOCK）脉冲上升沿作用下Q0为低电平。

当A、B有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在CLOCK上升沿作用下决定Q0的状态。

CLOCK：

时钟输入端CLEAR：

同步清除输入端（低电平有效）A，B：

串行数据输入端QA－QH：

输出端

rc延时电路

计算公式:

延时时间t=-R*C*ln（（E-V）/E）

式中，“-”是负号；

电阻R和电容C是串联，R的单位为欧姆，C的单位为F；

E为输入电压，V为电容两端充电要达到的电压。

ln是以e为底的自然对数，在EXCEL系统中有函数，计算非常方便。

例：

R=150K,C=1000UF,输入电压为12V，求当电容C两极的电压达到3伏时的时间：

t=-（150*1000）*（1000/1000000）*ln（（12-3）/12）=43（秒）

友情提示：

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