M4的485通信使用技巧及注意事项

发表于 2024-2-24 16:47

本帖最后由 lengrudie 于 2024-2-24 16:46 编辑

前段时间有个朋友使用极海的M4单片机调试485遇到一些问题，总是出现接收乱码，他找我帮忙一起调试，今天刚好有时间，借这个机会把调试485过程中遇到的一些问题和注意事项整理好，分享给大家。现象：控制板通过USB转485模块连接电脑串口助手，可以正常收发数据；控制板1和控制板2通过485收发模块通信，发送正常，接收的数据错误。
分析排查过程：
一、资源准备
1、在极海官网下载最新的APM32F4官方例程（https://www.geehy.com/support/apm32?id=311）。
2、使用例程的串口DEMO，加上485的收发模式切换引脚控制程序，简单的测试程序就搭好了。修改好的代码如下：

二、软硬件匹配
1、下图是485的电路图纸，由于控制板上的串口引脚是通过普通光耦隔离再与485模块连接，为了避开光耦速度的干扰，因此测试时传输的速率设为9600bps。
2、终端电阻的确定，其中一块板带终端电阻120R，另外一块板不接终端电阻。

三、软件调试
   控制板1用于发送（固定发送3个数据0xAA、0x55、0x33），控制板2用于接收：
   1、控制板1在切换为发送模式时直接发送数据，即屏蔽RS485_DE_M_TXMODE();语句之后的延时语句 rs485_delay(1000);  结果控制板2串口接收失败。
   2、控制板1在发送完3个数据后马上切换为接收模式，即屏蔽RS485_DE_M_RXMODE();语句前面的delay函数，结果控制板2只接收到前面2个数据0xAA、0x55。
   3、在收发切换时，必须加上延时才能正常接收到完整的数据。

以上说明：同样是485通信，在应用场合不一样，硬件上会选择性的使用光耦隔离，在程序上的延时可能也不一样，能与电脑串口通信只能说明在理想情况下能正常工作，485是比较成熟的应用，出现问题大概率是程序上的逻辑时序原因。另外要注意的是，485通信是半双工，主从收发过程中要注意总线的使用。

发表于 2024-2-27 13:43

感谢楼主分享

发表于 2024-3-1 20:06

RS485是一种常见的串行通信标准，它支持在同一总线上进行多节点通信，并且能够在较远的距离上实现高噪声环境下的可靠通信。

发表于 2024-3-1 20:24

M4系列单片机支持串行通信协议，包括标准的UART、SPI、I2C以及RS485等。

发表于 2024-3-2 00:54

在进行多节点通信时，确保每个节点的地址唯一，以避免数据传输错误。

发表于 2024-3-2 10:19

在这个过程中，你可能会遇到接收乱码的问题。这通常是由于没有正确设置485通信的参数，比如波特率、数据位、停止位和校验位等。确保这些参数的设置与你的通信协议相匹配是非常重要的。

发表于 2024-3-2 16:43

a. 选择合适的485芯片，如MAX485、SN75176等，根据实际需求选择。

b. 正确配置485芯片的引脚，如使能引脚、发送/接收引脚等。

c. 为485通信提供适当的电源和地。

d. 确保485通信线缆的质量，使用双绞线屏蔽电缆，以减少干扰。

发表于 2024-3-2 18:39

对于RS485通信，还需要连接DE（数据 enable）和RE（接收 enable）引脚，以控制数据的发送和接收。

发表于 2024-3-2 22:44

由于485芯片默认是高阻态，所以在不使用的时候，你需要将其置于休眠状态以节省功耗。而在使用时，则需确保485芯片处于正常工作状态。

发表于 2024-3-3 09:46

在通信过程中，确保数据的完整性和正确性，如使用奇偶校验、循环冗余校验（CRC）等。

发表于 2024-3-3 11:42

在RS-485总线的两端需要各接一个120欧姆的终端电阻，以消除信号反射，提高通信稳定性。

发表于 2024-3-3 13:43

使用专门的RS485收发器芯片与 M4单片机相连，而不是直接使用单片机的USART端口进行RS485通信。

发表于 2024-3-3 15:34

可能需要考虑主从模式或者轮询机制来协调各个设备之间的通信。每个设备都应该有一个唯一的地址，这样在通信时才能准确地识别和响应。

发表于 2024-3-3 17:26

在多个节点同时发送时，使用冲突检测和解决策略。
实现错误检测，如校验错误，并对其进行适当的处理。

发表于 2024-3-3 19:23

还有一点需要注意的是，485芯片的A、B引脚电平状态。在发送数据时，A引脚的电平应该高于B引脚；而在接收数据时，如果接收到的数据是“1”，那么A引脚的电平应该低于B引脚。

发表于 2024-3-3 21:58

驱动电路通常连接到单片机的TX（发送）引脚，接收电路连接到单片机的RX（接收）引脚。

发表于 2024-3-4 11:09

为了提高系统的抗干扰能力和稳定性，建议在RS-485通信线路上加入电气隔离措施，如使用光耦或磁耦隔离器。

发表于 2024-3-4 15:39

RS485总线应该采用屏蔽双绞线作为通讯线，这样可以有效地减少电磁干扰，提高通信的可靠性。同时，你需要注意485芯片的A、B两个引脚不能短路，也不能与地或其他任何线路短路。

发表于 2024-3-5 09:33

为了实现RS-485通信，你需要一个RS-485收发器芯片，如MAX485、SP3485等。这些芯片可以将TTL电平转换为RS-485电平，并具备一定的抗干扰能力。

发表于 2024-3-5 11:34

由于M4单片机的IO口通常是TTL电平（0-3.3V或0-5V），而RS-485使用差分信号，因此需要一个电平转换电路或芯片来将TTL电平转换为RS-485电平。常用的芯片有MAX485、SP3485等。

[APM32F4] M4的485通信使用技巧及注意事项

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