高性能的RS-232与RS-485双向转换电路
工业现场应用中存在诸多总线应用情况，例如rs-232和rs-485转换且双向隔离、rs-485与rs-422接口共用，本文将为大家介绍这一类应用的方案，不仅简单方便，而且可以提高通信的可靠性。
高性能的rs-232与rs-485双向转换电路
图1右侧所示为rs-232/rs-485总线双向转换模块，不仅体积大速度慢，而且rs-232和rs-485总线之间也没有实现隔离。图1左侧所示为mpm11t模块，通过如图2所示的简单连接即可实现rs-485与rs-232总线的自动切换。
图1 rs-232/rs-485双向转换模块
图2 rs-232转rs-485接口
mpm11(a)t是集成rs-232和rs-485收发器，体积仅为24.98mm×16.9mm×7.1mm，其rs-485接口通信速度为250kbps，rs-232的通信速度为120kbps，因此使用mpm11(a)t可以实现最高120kbps的rs-232与 rs-485双向转换速度，如图3、图4和图5所示为使用mpm11t实现rs-232和rs-485双向转换的通信波形，可以看出总线波形质量良好。
图3 mpm11t实现rs-485与rs-232双向转换通信波形1
图4 mpm11t实现rs-485与rs-232双向转换通信波形2
图5 mpm11t实现rs-485与rs-232双向转换通信波形3
mpm11(a)t模块不仅输入与输出之间隔离，输出rs-232通道与rs-485通道之间也相互隔离，并且具有较高的emc防护能力，裸机情况下，rs-485接口和rs-232接口可以承受接触静电±4kv，共模浪涌±2kv。如果需要更高等级可以参考mpm11(a)t数据手册推荐保护电路，使用推荐保护电路后rs-485接口和rs-232接口可以承受接触静电±8kv，共模浪涌±4kv，差模浪涌±2kv。
rs-422和rs-485共用接口
在实际应用中需要通信的设备可能是rs-422接口也可能是rs-485接口，那么产品需要具有与rs-422和rs-485接口通信的能力，若单独留出接口位置则会使产品的体积增大，因此rs-422和rs-485共用接口是一种比较可行的减小产品体积的方法。
如图6所示，可以使用两个rsm(3)485echt模块，通过拨动开关s1即可实现rs-485总线与rs-422总线的切换。如表1所示，若使用rs-485模式，只需将s1开关拨至0位置，外部接口只需使用1-3接口；若使用rs-422模式，只需将s1开关拨至1位置，外部接口需要使用1-5接口。若总线使用屏蔽双绞线可将rgnd脚连接至屏蔽层，屏蔽层单点接大地，若不使用rgnd，可将rgnd悬空。
图6 使用两个rsm(3)485echt实现rs-422和rs-485接口共用
表 1 开关说明及总线引脚连接
如果应用环境良好且总线中可不加终端电阻，可以使用1个rsm(3)485idht实现rs-485接口和rs-422接口共用，可以实现更小的占板面积，且不需要对con进行控制，应用更加方便。
图7 rsm(3)485idht实现rs-485接口与rs-422接口共用
rs-422接成rs-485
在实际应用中，若产品本身为rs-422接口，但与之通信的设备是rs-485接口，常需要将rs-422接口接成rs-485接口进行使用。下面以隔离rs-422收发器模块rsm422为例进行说明，将模块的a引脚与y引脚短接，b引脚与z引脚短接，即可与rs-485总线相连。因为rs-422总线是全双工的，若同时使能de和re，则rxd引脚会输出txd发送的数据，mcu接收到错误数据从而导致异常，因此需同步操作de和re引脚使之保持相同的电平状态或者mcu程序中对接收数据进行处理。并且在发送完数据后需将de禁能，否则会干扰总线正常工作。
图8 rs-422接口接成rs-485接口
带控制脚的rs-485模块实现自动收发
在某些情况下，可以将con与txd引脚直接相连，实现模块的自动收发，电路连接如图9所示，其通信波形如图10、图11和图12所示。但是这种应用方式，每帧数据的第一个字节的起始位会有3.8μs的延迟，因此理论上其最高通信速度131kbps，建议使用较低的通信速度，并且发送完数据后保持txd高电平至少25μs后再进行接收。若需要更高通信速度的自动收发模块可以选择rsm(3)485pht，可提供最高500kbps的通信速度。
图9 rsm(3)485echt实现自动收发
图10 rsm485echt自动收发通信波形1
图11 rsm485echt自动收发通信波形2
图12 rsm485echt自动收发通信波形3
图13 rsm485echt自动收发，每帧数据第一个字节的起始位会有3.8μs延时
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图1右侧所示为rs-232/rs-485总线双向转换模块，不仅体积大速度慢，而且rs-232和rs-485总线之间也没有实现隔离。图1左侧所示为mpm11t模块，通过如图2所示的简单连接即可实现rs-485与rs-232总线的自动切换。
图1 rs-232/rs-485双向转换模块
图2 rs-232转rs-485接口
mpm11(a)t是集成rs-232和rs-485收发器，体积仅为24.98mm×16.9mm×7.1mm，其rs-485接口通信速度为250kbps，rs-232的通信速度为120kbps，因此使用mpm11(a)t可以实现最高120kbps的rs-232与 rs-485双向转换速度，如图3、图4和图5所示为使用mpm11t实现rs-232和rs-485双向转换的通信波形，可以看出总线波形质量良好。
图3 mpm11t实现rs-485与rs-232双向转换通信波形1
图4 mpm11t实现rs-485与rs-232双向转换通信波形2
图5 mpm11t实现rs-485与rs-232双向转换通信波形3
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