引言:
在工业控制及测量领域较为常用的网络之一就是物理层采用RS-485通信接口所组成的工控设备网络。这种通信接口可以十分方便地将许多设备组成一个控制网络。从目前解决单片机之间中长距离通信的诸多方案分析来看，RS-485总线通信模式由于具有结构简单、价格低廉、通信距离和数据传输速率适当等特点而被广泛应用于仪器仪表、智能化传感器集散控制、楼宇控制、监控报警、工业控制、煤矿安全等领域。但RS485总线存在自适应、自保护功能脆弱等缺点，如不注意一些细节的处理，常出现通信失败甚至系统瘫痪等故障，因此对RS-485进行隔离保护,提高其可靠性至关重要。
一、 RS485总线系统
在实际应用中，RS485半双工异步通信总线是被各研究机构广泛应用的数据通信总路线，它往往应用在集中控制枢纽和分散控制单元之间。系统如图所示
在实际应用中，分散控制单元往往数量较多，分布较远，现场存在各种干扰，可靠性不高。再加上软硬件设计不完善，使得如何在工业应用中保证RS485的可靠性成为各研发人员的一块心病。
在设计485通信系统时如果按照常规的电路设计，会存在以下几点问题：
1、 通信数据收发可靠性问题。
2、在多节点通信系统中，如果一个节点发生故障（死机），往往会使得整个通信系统的框架崩溃，而且给故障排查带来困难。
3、由于现场总线上的各种高压信号干扰，在长距离的传输中必须采取隔离措施，隔离器的性能也真接影响RS485的通信质量。
二、硬件电路设计
本方案以89s51以主芯片，接口用的RS485芯片是ADI的ADM2483。ADM2483是ADI推出的一款带隔离的RS485接口芯片，隔离用的是ADI的专利icoupler磁耦隔离技术，硬件电路图
考虑现场总线的环境复杂，在设计硬件电路时考虑以下几点：
1、 RS485接口芯片DE端控制
RS485系统一般会有很多设备挂在总线上，因为单片机上电复位的不确定性，就有可能会引起在同一时间内有两个以上的设备处于发送状态，引起“咬总线”的情况发生。
ADM2483专门设置了一个电源监控脚PV，当PV脚的输入电平为低电平时，芯片停止工作。当PV脚输入电平为高时，ADM2483正常工作。89s51的复位电平为高，与PV的有效电平刚好相同，所以我们在中间放了一个反相器，这样当89s51高电平复位时，PV脚处于低电平状态，则ADM2483不工作，当89s51工作时，PV处于高电平状态,则ADM2483正常工作。这就有效的解决了RS485总线的总线竞争问题。
2、 RS485总线后端电路
在图中D1、D2、D3为信号限幅二极管，其稳压值应符合RS485总线标准，我们使用的是P6KE6.8CA，使总线上信号保证在-7----+12v之间，进一步提高抗过压能力。为防止总线上某一RS485芯片被击穿短路影响整个RS485系统的其它设备的正常通信，我们在ADM2483的信号输出端串联了两个20Ω电阻，这样本机的硬件故障就不会影响到整个系统的通信性况。在应用系统的工程的现场施工中，由于通信载体是双绞线，它的阻抗是120Ω左右，所以我们RS485的始端与末段各加一个120Ω左右的匹配电阻，以减少线路上传输信号的反射。由于RS-485芯片的特性，接收器的检测灵敏度为±200mV，即差分输入端VA-VB≥+200mV，输出逻辑l，VA-VB≤-200mV，输出逻辑0；而当A、B端电位差的绝对值小于200mv时，输出不确定。如果在总线上所有发送器被禁止，则接收器输出逻辑0，这会误认为通信帧的起始引起工作不正常。解决这个问题的办法是人为地使A端电位高于B两端电位。这样RXD的电平在485总线不发送期间(总线悬浮时)呈现唯一的高电平，89C5l单片机就不会被误中断而收到乱字符。通过在485电路的A、B输出端加接上、下拉电阻R1、R2，可以很好地解决这个问题。
3、 软件编程问题
在设计RS-485通信软件时，尤其要注意对485控制端 DE的软件编程。为了保证数据收发可靠，在485总线状态切换时需要加适当延时，再进行数据的收发。具体做法是在数据发送状态下，先将控制端DE置1；延时1ms左右后，再发送有效的数据。一个数据包发送结束后再延时lms，然后将控制端DE清0。控制端DE经过这样处理后，会使总线在状态切换时有一个稳定的工作过程.
三、小结
RS485被广泛应用在各种通信系统中,由于在实际工程中的各种信号干扰(雷击、过压) ,隔离就显得越来越重要,本方案中应用的ADM2483不仅是一款高性能的增强型RS485芯片,还率先集成了磁耦隔离在内部,更加提高了RS485通信系统的可靠性.已在电力电子、工业控制等各种RS485领域中得到了大量应用.在应用本方案时请注意单片机的复位电平与PV有效电平的关系.保证在单片机复位期间ADM2483不工作或处于接收状态.
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