中心議題：

• 影響信號傳輸的因素：信號衰減和信號反射
• 分布電容對RS-485總線傳輸性能的影響

解決方案：

• 製定簡單可靠的RS-485通訊協議

正在使用中的LED顯xian示shi屏ping突tu然ran間jian因yin信xin號hao問wen題ti出chu現xian亂luan碼ma，如ru果guo是shi在zai某mou次ci重zhong大da開kai幕mu式shi上shang



，那na損sun失shi是shi無wu法fa彌mi補bu的de。因yin此ci如ru何he提ti高gao信xin號hao傳chuan輸shu的de可ke靠kao性xing和he穩wen定ding性xing便bian成cheng為wei工gong程cheng師shi不bu得de不bu麵mian對dui的de課ke題ti。

信號在傳輸過程中
，隨著距離的增大而減弱。所以
，傳輸介質的選擇則顯得尤為重要。下麵以RS-485作為遠距離數據傳輸線時要注意的事項。

1、信號的衰減

不難理解
，信號無論借助何種介質傳輸
，都會在傳輸過程中產生衰減。我們可以把RS-485傳輸電纜看成是由若幹個電阻
、電感和電容聯合組成的等效電路，如圖1所示。

導線的電阻對信號的影響很小
，可以忽略不計。電纜的分布電容C主要是由雙絞線的兩條平行導線產生。信號的損失主要是由於電纜的分布電容和分布電感組成的LC低通濾波器。通訊波特率越高

，信號衰減也會越大。常規電纜的衰減係數見表1.　

因此，在傳輸數據量不是很大，傳輸速率要求不是很高的情況下，通常我們采用9 600 bps的波特率。

2
、通信線路中的信號反射

除了信號衰減之外


，影響信號傳輸的另一個因素是信號反射。阻抗不匹配和阻抗不連續是導致RS-485總線形成信號反射的兩個主要原因。

①阻抗不匹配，阻抗不匹配主要是485芯片與通訊線路之間的阻抗不匹配。之所以引起反射是因為在通訊線路空閑時，整個通訊線路信號雜亂無章，一旦此類反射信號觸發了485芯片輸入端的比較器，就會產生錯誤的信號。我們通常的解決方法是將RS-485總線的A
、B線加上一定阻值的偏置電阻
，分別拉高和拉低，這樣就不會出現不可預知的雜亂信號了。
②阻(zu)抗(kang)不(bu)連(lian)續(xu)，顧(gu)名(ming)思(si)義(yi)，與(yu)光(guang)從(cong)一(yi)種(zhong)媒(mei)質(zhi)進(jin)入(ru)另(ling)一(yi)種(zhong)媒(mei)質(zhi)時(shi)所(suo)引(yin)起(qi)的(de)反(fan)射(she)是(shi)相(xiang)似(si)的(de)。信(xin)號(hao)在(zai)傳(chuan)輸(shu)線(xian)末(mo)端(duan)突(tu)然(ran)遇(yu)到(dao)電(dian)纜(lan)阻(zu)抗(kang)很(hen)小(xiao)甚(shen)至(zhi)沒(mei)有(you)，信(xin)號(hao)在(zai)這(zhe)個(ge)地(di)方(fang)就(jiu)會(hui)引(yin)起(qi)反(fan)射(she)。消(xiao)除(chu)這(zhe)種(zhong)反(fan)射(she)最(zui)常(chang)用(yong)的(de)方(fang)法(fa)
，是(shi)在(zai)電(dian)纜(lan)的(de)末(mo)端(duan)跨(kua)接(jie)一(yi)個(ge)與(yu)電(dian)纜(lan)的(de)特(te)性(xing)阻(zu)抗(kang)同(tong)樣(yang)大(da)小(xiao)的(de)終(zhong)端(duan)電(dian)阻(zu)
，使(shi)電(dian)纜(lan)的(de)阻(zu)抗(kang)連(lian)續(xu)。由(you)於(yu)信(xin)號(hao)在(zai)電(dian)纜(lan)上(shang)的(de)傳(chuan)輸(shu)是(shi)雙(shuang)向(xiang)的(de)，因(yin)此(ci)，在(zai)通(tong)訊(xun)電(dian)纜(lan)的(de)另(ling)一(yi)端(duan)同(tong)樣(yang)要(yao)跨(kua)接(jie)一(yi)個(ge)相(xiang)同(tong)大(da)小(xiao)的(de)終(zhong)端(duan)電(dian)阻(zu)，如(ru)圖(tu)2所示。

通tong過guo這zhe種zhong方fang法fa可ke以yi一yi定ding程cheng度du減jian弱ruo信xin號hao反fan射she的de影ying響xiang。但dan是shi，在zai實shi際ji應ying用yong中zhong
，由you於yu傳chuan輸shu電dian纜lan的de特te性xing阻zu抗kang與yu通tong訊xun波bo特te率lv等deng應ying用yong環huan境jing有you關guan，特te性xing阻zu抗kang不bu可ke能neng與yu終zhong端duan電dian阻zu完wan全quan相xiang等deng，因yin此ci我wo們men不bu能neng完wan全quan避bi免mian信xin號hao反fan射she的de發fa生sheng。

3、分布電容對RS-485總線傳輸性能的影響

RS-485傳輸電纜通常多為雙絞線，雙絞線的兩條平行導線之間即會產生電容。同時，電纜和大地之間也同樣存在類似很小的電容。由於RS-485總線上傳輸的信號是由無數的“1”和“0”位所組成的
，所以當遇到0x01等特殊字節時
，電平“0”使得分布電容得到充足的時間充電

，而當電平“1”突然來到時，電容集聚的電荷不能在短時間之內放掉，因此導致信號位的變形，從而影響了整個數據傳輸的質量。

所suo以yi
，一yi方fang麵mian我wo們men要yao盡jin量liang選xuan用yong分fen布bu電dian容rong較jiao小xiao即ji質zhi量liang較jiao好hao的de線xian纜lan作zuo為wei通tong信xin線xian，另ling一yi方fang麵mian盡jin量liang降jiang低di通tong訊xun的de波bo特te率lv，給gei電dian容rong充chong足zu的de時shi間jian去qu放fang電dian。

4、製定簡單可靠的RS-485通訊協議

dangtongxunjulijiaoduan，yingyonghuanjingganraoxiaodeqingkuangxia，womenyoushizhixuyaojiandandedanxiangtongxunjiunengshixianxiangmudesuoyougongneng，danshidabufenyingyonghuanjingbingfeirucilixiang。xiangmuqianqizonghebuxiandeshifouzhuanye（比如信號線與動力線要保持一定的距離）、通訊距離的不可決定性
、通訊線路周圍幹擾程度、通訊線是否采用雙絞屏蔽線等等，這些因素都給係統的正常通訊帶來極大的影響。於是
，製定一套完善的通訊協議就顯得尤為重要了。

jutifangfashijiangshujufenbaochuanshu
，tongguojiangmeibaoshujujiashangzhentouhezhenweidefangshijiangshujudabao
，qizhongzhenweiliuyigezijiezuoweixiaoyanzijie。xiaweijitongguojiangzijijisuandexiaoyanzijieyushangweijichuanshuguolaidexiaoyanzijiezuobijiao，congergeishangweijifachuzhiling，daodishizhongxinfasongganggangnabaoshujuhaishijiezhexiafaxiayibaoshuju
，jiuzheyangyibaofawanzaifaxiayibao

，zhizhifawanweizhi。tongguozheyangyizhongxiaoyanzhongfajizhi，womenjiukeyibinqidiaochucuodegailv
，shidetongxunxitongzhengchangyunxing。

5
、結語

在整個項目整改過程中，我們先後采用了以下手段：由於通訊線和動力電源線之間距離很近，且通訊線無屏蔽層
，所以我們對所有通訊線纜進行更換；上位機和下位機均將通訊波特率設成可調，這樣可以根據調試過程中具體情況選擇合適的值；將通訊協議作了一些優化；通訊線纜的兩端加上120 Ω的終端電阻。