RS-485是一種應(yīng)用十分廣泛的通信協(xié)議。其顯著特點(diǎn)是信號(hào)采用“差分”的方式傳輸，因此抗干擾能力很強(qiáng)，通信距離也比RS-232遠(yuǎn)得多。RS-485通信一般是半雙工的，僅需要2根信號(hào)線，也可以是全雙工的，需要4根信號(hào)線。

 
差分信號(hào)是一對(duì)大小相等而極性相反的對(duì)稱信號(hào)，差分信號(hào)用于傳輸有用的信號(hào)。共模信號(hào)是作用于差分信號(hào)線上的一對(duì)大小相等極性也相同的信號(hào)，共模信號(hào)往往來(lái)自于外部干擾。差分信號(hào)在接收端是靠差分放大器來(lái)檢測(cè)的。差分放大器只對(duì)兩路輸入信號(hào)之間的差值起放大作用，而對(duì)兩路輸入信號(hào)共同對(duì)地的電位不起作用。在差分信號(hào)傳輸過(guò)程中會(huì)遇到外部干擾信號(hào)，但是，由于兩根差分信號(hào)線始終在一起，因此干擾信號(hào)一般都會(huì)同時(shí)作用在兩根信號(hào)線上，形成疊加在兩根信號(hào)線上大小相等相位也相同的共模信號(hào)，因此差分傳輸?shù)男盘?hào)對(duì)外部干擾具備很強(qiáng)的抗干擾能力。
共模干擾問(wèn)題盡管不影響正常通訊，但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍，如RS-485收發(fā)器共模電壓范圍為-7～+12V，只有滿足上述條件，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)才能正常工作。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時(shí)就會(huì)影響通信的穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口。當(dāng)發(fā)送驅(qū)動(dòng)器A向接收器B發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送驅(qū)動(dòng)器A的輸出共模電壓為VOS，由于兩個(gè)系統(tǒng)具有各自獨(dú)立的接地系統(tǒng)，存在著地電位差VGPD。那么，接收器輸入端的共模電壓VCM就會(huì)達(dá)到VCM=VOS+VGPD。雖然RS-485標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定VOS≤3V，但VGPD可能會(huì)有很大幅度（十幾伏甚至數(shù)十伏），并可能伴有強(qiáng)干擾信號(hào)，致使接收器共模輸入VCM超出正常范圍，并在傳輸線路上產(chǎn)生干擾電流，輕則影響正常通信，重則損壞通信接口電路。
由于上述原因， RS-485盡管采用差分平衡傳輸方式，但對(duì)整個(gè)RS-485網(wǎng)絡(luò)，必須有一條低阻的信號(hào)地。一條低阻的信號(hào)地將兩個(gè)接口的工作地連接起來(lái)，使共模干擾電壓VGPD被短路。這條信號(hào)地可以是額外的一條線（非屏蔽雙絞線）或者是屏蔽雙絞線的屏蔽層（但抗干擾能力將下降） ，分別連接兩頭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)平衡線接口 。

RS485接口為什么要接地

RS485接口有三根線,分別是A、B和GND線。因?yàn)镽S485是差分傳輸?shù)模�所以很多工程師以為GND地線不重要，經(jīng)常不接，甚至有些工程為了節(jié)約成本用兩芯線或者用視頻線來(lái)傳輸RS485信號(hào)。如果接口不加保護(hù)，經(jīng)常容易損壞。

雖然如果不接地線，在很多場(chǎng)合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患，這有二個(gè)原因：

(1)共模干擾問(wèn)題： RS-485接口采用差分方式傳輸信號(hào)，并不需要相對(duì)于某個(gè)參照點(diǎn)來(lái)檢測(cè)信號(hào)，系統(tǒng)只需檢測(cè)兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍，RS-485收發(fā)器共模電壓范圍為-7～+12V，只有滿足上述條件，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)才能正常工作。因?yàn)镽S-485是總線方式的傳輸，總線上有很多的節(jié)點(diǎn)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時(shí)就會(huì)影響通信的穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口。

(2)EMI電磁兼容性問(wèn)題：發(fā)送驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)中的共模部分需要一個(gè)返回通路，如沒(méi)有一個(gè)信號(hào)地這個(gè)低阻的返回通道，信號(hào)中的共模部分就會(huì)以輻射的形式返回源端，整個(gè)總線就會(huì)像一個(gè)巨大的天線向外輻射電磁波。

即使接地后，如果接口不加保護(hù)，還是經(jīng)常容易損壞。因?yàn)槔讚簟㈦娫床▌?dòng)、感應(yīng)開(kāi)關(guān)和靜電放電會(huì)通過(guò)產(chǎn)生較大瞬變電壓和浪涌電流都會(huì)對(duì)接口造成損害，采用磁隔離是性價(jià)比最高的方案。

2.1.1、一般說(shuō)來(lái)電磁干擾源分為兩大類(lèi)：自然干擾源與和人為干擾源。 自然干擾源主要來(lái)源于大氣層的天電噪聲、地球外層空間的宇宙噪聲。他們既是地球電磁環(huán)境的基本要素組成部分，同時(shí)又是對(duì)無(wú)線電通訊和空間技術(shù)造成干擾的干擾源。自然噪聲會(huì)對(duì)人造衛(wèi)星和宇宙飛船的運(yùn)行產(chǎn)生干擾，也會(huì)對(duì)彈道導(dǎo)彈運(yùn)載火箭的發(fā)射產(chǎn)生干擾。 人為干擾源是有機(jī)電或其他人工裝置產(chǎn)生電磁能量干擾，其中一部分是專(zhuān)門(mén)用來(lái)發(fā)射電磁能量的裝置，如廣播、電視、通信、雷達(dá)和導(dǎo)航等無(wú)線電設(shè)備，稱為有意發(fā)射干擾源。另一部分是在完成自身功能的同時(shí)附帶產(chǎn)生電磁能量的發(fā)射，如交通車(chē)輛、架空輸電線、照明器具、電動(dòng)機(jī)械、家用電器以及工業(yè)、醫(yī)用射頻設(shè)備等等。因此這部分又成為無(wú)意發(fā)射干擾源。

2.1.2、從電磁干擾屬性來(lái)分，可以分為功能型干擾源和非功能性干擾源。 功能性干擾源系指設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能過(guò)程中造成對(duì)其他設(shè)備的直接干擾；非功能性干擾源是指用電裝置在實(shí)現(xiàn)自身功能的同時(shí)伴隨產(chǎn)生或附加產(chǎn)生的副作用，如開(kāi)關(guān)閉合或切斷產(chǎn)生的電弧放電干擾。

2.1.3、從電磁干擾信號(hào)頻譜寬度，可以分為寬帶干擾源和窄帶干擾源。 他們是相對(duì)于指定感受器的帶寬大或小來(lái)加以區(qū)別的。 干擾信號(hào)的帶寬大于指定感受器帶寬的成為當(dāng)代干擾，反之稱為窄帶干擾源。

2.1.4、從干擾信號(hào)的頻率范圍來(lái)分 可以把干擾源分為工頻與音頻干擾源（50Hz及其諧波）、甚低頻干擾源（30Hz以下）、載頻干擾源（10kHz~300kHz）、射頻及視頻干擾源（300kHz）、微波干擾源（300MHz~100GHz）。

2.2、電磁干擾傳播途徑

電磁干擾傳播途徑一般也分為兩種：即傳導(dǎo)耦合方式和輻射耦合方式。 任何電磁干擾的發(fā)生都必然存在干擾能量的傳輸和傳輸途徑（或傳輸通道）。通常認(rèn)為電磁干擾傳輸有兩種方式：一種是傳導(dǎo)傳輸方式；另一種是輻射傳輸方式。因此從被干擾的敏感器來(lái)看，干擾耦合可分為傳導(dǎo)耦合和輻射耦合兩大類(lèi)。 傳導(dǎo)傳輸必須在干擾源和敏感器之間有完整的電路連接，干擾信號(hào)沿著這個(gè)連接電路傳遞到敏感器，發(fā)生干擾現(xiàn)象。這個(gè)傳輸電路可包括導(dǎo)線，設(shè)備的導(dǎo)電構(gòu)件、供電電源、公共阻抗、接地平板、電阻、電感、電容和互感元件等。 輻射傳輸是通過(guò)介質(zhì)以電磁波的形式傳播，干擾能量按電磁場(chǎng)的規(guī)律向周?chē)�空間發(fā)射。常見(jiàn)的輻射耦合由三種：1. 甲天線發(fā)射的電磁波被乙天線意外接受，稱為天線對(duì)天線耦合；2. 空間電磁場(chǎng)經(jīng)導(dǎo)線感應(yīng)而耦合，稱為場(chǎng)對(duì)線的耦合；3.兩根平行導(dǎo)線之間的高頻信號(hào)感應(yīng)，稱為線對(duì)線的感應(yīng)耦合。 在實(shí)際工程中，兩個(gè)設(shè)備之間發(fā)生干擾通常包含著許多種途徑的耦合。

1. 接地的概念
1.1 電氣接地的意義
電力系統(tǒng)、電氣裝置和電氣設(shè)備的某一部分與大地做良好的電氣連接稱為 接地。電氣接地對(duì)電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備安全及可靠運(yùn)行， 對(duì)操作、維護(hù)和運(yùn)行人員的安全都起著重大作用。
1.2 接地的類(lèi)別
一般按照接地所起的作用進(jìn)行分類(lèi)，接地可分為如下種類(lèi)：
a. 工作接地 （功能性接地）
對(duì)于電源系統(tǒng)：在正常或事故情況下，為了保證電力系統(tǒng)和毾設(shè)備的可靠運(yùn)行，必須將電力系統(tǒng)中的某一點(diǎn)（發(fā)電機(jī)、變壓器的中性點(diǎn)）直接或經(jīng)過(guò)消弧線圈、電抗器、電阻器等設(shè)備與大地作良好的電氣連接，這就是工作接地。
對(duì)于電氣設(shè)備：電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)，電氣裝置中為運(yùn)行需要所設(shè)置的接地也稱為工作接地。如單相電器的零線端就是工作接地。
b. 保護(hù)接地
電氣設(shè)備或電氣裝置正常不帶電的金屬部分和金屬外殼接地稱為保護(hù)接地。在大多數(shù)的場(chǎng)合，保護(hù)接地能夠有效地防止因絕緣損壞、漏電或其他原因而導(dǎo)致電氣設(shè)備的金
屬外殼帶電而造成人身觸電事故。如電動(dòng)機(jī)、電氣柜的外殼的接地，電流互感器、電壓互感器的二次繞組一端接地都屬于保護(hù)接地。
c. 防靜電接地
生產(chǎn)、加工、貯存、運(yùn)輸各種易燃、易爆的氣體、液體、粉末狀產(chǎn)品的設(shè)備通常會(huì)產(chǎn)生靜電，容易造成起火、 爆炸等事故。 因此，需要將這些設(shè)備接地， 將靜電引入地下，以確保安全。這種接地稱為防靜電接地。
d. 防雷及防過(guò)電壓接地
將避雷針、避雷帶接地或?qū)⒈芾灼鳌⒗擞侩妷罕Ｗo(hù)器接地，以避免雷電或過(guò)電壓對(duì)人身和電氣設(shè)備造成的傷害，這種接地稱為防雷及防過(guò)電壓接地。
e. 屏蔽接地
工業(yè)企業(yè)常見(jiàn)的干擾源
－ 變流器
－ 繼電器接觸器
－ 電焊機(jī)
－ 氣體放電燈
－ 射頻裝置
一些電子設(shè)備和傳輸模擬信號(hào)的電線極易受到電磁場(chǎng)的干擾，因此需要在外邊做屏蔽罩、屏蔽網(wǎng)并將其接地，稱為屏蔽接地。產(chǎn)生高頻信號(hào)的電子設(shè)備和傳輸高頻信號(hào)的電線一般也要做屏蔽接地，以防止對(duì)其它設(shè)備造成干擾。
屏蔽線（電纜）是一種常用的抗干擾措施。
屏蔽線的機(jī)理：如果空間的電磁干擾通過(guò)屏蔽線時(shí)，一部分會(huì)被屏蔽網(wǎng)反射和吸收，一部分將進(jìn)入屏蔽網(wǎng)。進(jìn)入屏蔽網(wǎng)的那部分電磁場(chǎng)也會(huì)有一部分會(huì)因折射重新被屏蔽網(wǎng)吸收。這樣進(jìn)入屏蔽線的能量將會(huì)大大地減少。被屏蔽網(wǎng)吸收的電磁場(chǎng)能量要通過(guò)接地及時(shí)引導(dǎo)至大地。如變頻器或直流傳動(dòng)裝置的速度給定電位器的屏蔽線的接地就屬于屏蔽接地。屏蔽線一般要求單端接地即可，以防止因二個(gè)接地點(diǎn)電位不同而在屏蔽網(wǎng)中產(chǎn)生的電流，反而會(huì)引起干擾。

RS485通訊的正確接線方式介紹

rs-485采用平衡發(fā)送和差分接收方式實(shí)現(xiàn)通信：發(fā)送端將串行口的ttl電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)a，b兩路輸出，經(jīng)過(guò)線纜傳輸之后在接收端將差分信號(hào)還原成ttl電平信號(hào)。由于傳輸線通常使用雙絞線，又是差分傳輸，所以有極強(qiáng)的抗共模干擾的能力，總線收發(fā)器靈敏度很高，可以檢測(cè)到低至200mv電壓。故傳輸信號(hào)在千米之外都是可以恢復(fù)。rs-485最大的通信距離約為1219m，最大傳輸速率為10mb/s，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100kb/s的傳輸速率下，才可以達(dá)到最大的通信距離，如果需傳輸更長(zhǎng)的距離，需要加485中繼器。rs-485采用半雙工工作方式，支持多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信。rs-485總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)。即采用一條總線將各個(gè)節(jié)點(diǎn)串接起來(lái)，不支持環(huán)形或星型網(wǎng)絡(luò)。如果需要使用星型結(jié)構(gòu)，就必須使用485中繼器或者485集線器才可以。rs-485總線一般最大支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果使用特制的485芯片，可以達(dá)到128個(gè)或者256個(gè)節(jié)點(diǎn)，最大的可以支持到400個(gè)節(jié)點(diǎn)。

rs485布線規(guī)范

485總線由于其布線簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠從而廣泛的應(yīng)用于視頻監(jiān)控，門(mén)禁對(duì)講，樓宇報(bào)警等各個(gè)領(lǐng)域中，但是，在485總線布線過(guò)程中由于有很多不完全準(zhǔn)確的概念導(dǎo)致出現(xiàn)很多問(wèn)題。現(xiàn)在將一些錯(cuò)誤的觀念作出一些澄清。

1.485信號(hào)線不可以和電源線一同走線。在實(shí)際施工當(dāng)中，由于走線都是通過(guò)管線走的，施工方有的時(shí)候?yàn)榱藞D方便，直接將485信號(hào)線和電源線綁在一起，由于強(qiáng)電具有強(qiáng)烈的電磁信號(hào)對(duì)弱電進(jìn)行干擾，從而導(dǎo)致485信號(hào)不穩(wěn)定，導(dǎo)致通信不穩(wěn)定。

2.485信號(hào)線可以使用屏蔽線作為布線，也可以使用非屏蔽線作為布線。由于485信號(hào)是利用差模傳輸?shù)模�即�?85+與485-的電壓差來(lái)作為信號(hào)傳輸。如果外部有一個(gè)干擾源對(duì)其進(jìn)行干擾，使用雙絞線進(jìn)行485信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)候，由于其雙絞，干擾對(duì)于485+，485-的干擾效果都是一樣的，那電壓差依然是不變的，對(duì)于485信號(hào)的干擾縮到了最小。同樣的道理，如果有屏蔽線起到屏蔽作用的話，外部干擾源對(duì)于其的干擾影響也可以盡可能的縮小。

3.選擇使用普通的超五類(lèi)屏蔽雙絞線即網(wǎng)線就可以。由于原材料價(jià)格上漲，導(dǎo)致現(xiàn)在市場(chǎng)上的線材魚(yú)龍混雜，有不良商人利用某種合金來(lái)頂替銅絲來(lái)做網(wǎng)線，在外面鍍銅以蒙混客戶。具體區(qū)別方法：看網(wǎng)線截面，如果是銅色的話，就是銅絲，如為白色，則是用合金以次充好。合金一般比較脆，容易斷，而且導(dǎo)電性遠(yuǎn)不如銅絲，很容易在工程施工中造成問(wèn)題。線材一般那建議選擇標(biāo)準(zhǔn)的485線，其為屏蔽雙絞線，傳輸線不是像網(wǎng)線那樣為單股的銅絲，而是多股銅絲絞在一起形成一根線，從而即使某根小銅絲斷掉，也不會(huì)影響整個(gè)的使用。

4.485布線借助485集線器和485中繼器可以任意布設(shè)成星型接線與樹(shù)形接線。485布線規(guī)范是必須要手牽手的布線，一旦沒(méi)有借助485集線器和485中繼器直接布設(shè)成星型連接和樹(shù)形連接，很容易造成信號(hào)反射導(dǎo)致總線不穩(wěn)定。很多施工方在485布線過(guò)程中，使用了星型接線和樹(shù)形接線，有的時(shí)候整個(gè)系統(tǒng)非常穩(wěn)定，但是有的時(shí)候則總是出現(xiàn)問(wèn)題，又很難查找原因，一般都是由于不規(guī)范布線所引起的。

5.485總線必須要接地。在很多技術(shù)文檔中，都提到485總線必須要接地，但是沒(méi)有詳細(xì)的提出如何接地。嚴(yán)格的說(shuō)，485總線必須要單點(diǎn)可靠接地。單點(diǎn)就是整個(gè)485總線上只能是有一個(gè)點(diǎn)接地，不能多點(diǎn)接地，因?yàn)閷⑵浣拥厥且驗(yàn)橐獙⒌鼐�（一般都是屏蔽線作地線）上的電壓保持一致，防止共模干擾，如果多點(diǎn)接地適得其反。可靠接地時(shí)整個(gè)485線路的地線必須要有良好的接觸，從而保證電壓一致，因?yàn)樵趯?shí)際施工中，為了接線方便，將線剪成多段再連接，但是沒(méi)有將屏蔽線作良好的連接，從而使得其地線分成了多段，電壓不能保持一致，導(dǎo)致共模干擾。