引 言：

　　在通信距離為幾十米到上千米時(shí)，RS485收發(fā)器被廣泛使用。RS485收發(fā)器采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力，加上接收器具有高的靈敏度，能檢測(cè)低達(dá)200mV的電壓，故傳輸信號(hào)能在千米以外得到恢復(fù)。

　　使用RS485總線，一對(duì)雙絞線就能實(shí)現(xiàn)多站聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成分布式系統(tǒng)。它的設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、能進(jìn)行長(zhǎng)距離通信，故在工程項(xiàng)目中得到了廣泛應(yīng)用。但是如果工程需要更長(zhǎng)的通信距離，超出RS485接口能夠提供的可靠傳送數(shù)據(jù)范圍時(shí)，單一的RS485通信控制芯片對(duì)就無(wú)法完成了。這時(shí)，必須在傳輸線路中增加中繼器。

　　筆者在長(zhǎng)期實(shí)踐的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種微功耗的RS485中繼器，經(jīng)實(shí)地測(cè)試，通信距離可達(dá)原來(lái)的1.8倍。

　　1 中繼器原理

　　中繼器原理圖如圖1所示。其中，U1和U2是中繼器的收發(fā)芯片對(duì)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收發(fā)或發(fā)收，采用SIPex公司的3V低功耗芯片SP3485，單片待機(jī)時(shí)電流為10 μA，其他邏輯電路均采用HC型，待機(jī)電流2 μA，大大降低了系統(tǒng)功耗。

 

 

　　2 測(cè)試結(jié)果

　　使用泰克示波器TDS2012觀察接收和發(fā)送端的波形，并加以存儲(chǔ)分析，如圖2所示。

　　其中，垂直刻度為1 V/格，水平刻度為400μs/格;上部波形表示一幀數(shù)據(jù)到來(lái)，中間和下部波形分別表示被轉(zhuǎn)發(fā)至B2和A2。由圖2可見，波形的上升沿和下降沿都很陡，說(shuō)明數(shù)據(jù)電平比較規(guī)范，失真度很小。并且由于采用了狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu)，能夠自動(dòng)識(shí)別數(shù)據(jù)傳輸方向，比采用軟件控制方向更加方便、可靠，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

　　另外，在系統(tǒng)允許的情況下，波特率應(yīng)盡可能低，因?yàn)檫^(guò)高的波特率將致使傳輸距離受限。由于傳輸線的歐姆阻抗、集膚效應(yīng)等損耗引起信號(hào)畸變，從而通信距離受到限制。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)看，有中繼器的數(shù)據(jù)傳輸波特率不宜超過(guò)14400。增加中繼器后通信距離為原來(lái)的1.8倍。功耗方面，在沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇龣C(jī)狀態(tài)，用微安表測(cè)得整機(jī)功耗電流約為22 μA(供電電壓3 V)。