【应用】RS-485/RS-422收发器ISL8487EIBZ在楼宇室内终端上的应用

时间： 2019-12-11 来源：世强

技术问答

485总线由于其布线简单，稳定可靠从而广泛的应用于视频监控，门禁对讲，楼宇报警等各个领域中，笔者设计的一款楼宇室内终端采用Intersil公司（RENESAS收购）推出的RS-485/RS-422收发器 ISL8487EIBZ，实现室内终端对家庭电器的控制。

笔者设计的这款室内终端，通过RS-485通信接口接入家庭控制网络，通过485协议和家庭中的设备进行通信和交互，在室内终端面板上可以设置控制场景，实现对家庭中诸如灯光、窗帘、煤气阀、风机、地暖等智能设备的控制。家庭拓扑网络如下：

室内终端产品框图如下：

ISL8487EIBZ部分原理图：

自动收发电路：

当ARM主控要发送数据的时候，控制CTRL为高电平，数据通过TXD发送出去。

当ARM主控要接收数据的时候，控制CTRL为低电平，数据通过RXD接收回来。

自动收发电路，就是不用ARM主控引脚控制，当数据进来的时候，数据会自动通过RXD到ARM主控，当需要发送数据时，自动通过TXD发送出去。也就是只需要连接ARM主控的RXD和TXD引脚就可以，无需用ARM主控引脚连接485芯片的DE RE引脚。

自动收发模式实现：

电阻R74、电阻R70和NPN三极管Q1组成一个三极管开关电路。R74是限流电阻，最好选择4.7K，也可以选择10K。

PNP三极管，低电平导通。当UART2-TX高电平，DI高电平，三极管截止，RE DE引脚接地，进入接收模式。当UART2-TX低电平，DI低电平，三极管导通，RE DE引脚接高电平，进入发送模式。

旁路电容：

C71是电源旁路电容，作用是给485芯片提供一个干净的电源，使它稳定的工作。在PCB布线的时候，电容到电源引脚的距离最好在2mm以内。

电平匹配电路：

当UART2-TX高电平，三极管Q8截止，DI高电平；当UART2-TX低电平，三极管Q8导通，DI低电平；

当RO高电平，三极管Q8截止，UART2-RX高电平；当RO低电平，三极管Q9导通，UART2-RX低电平；

产品PCB图：

发送数据过程：

发送数据，用的是TXD引脚，也就是说，在TXD引脚上表现数据。

要发送数据0x5DD77，写成二进制就是01011101110101110111，TXD引脚上就会依次的用高低电平体现1和0。

当TXD发送0时，三极管导通，DE接高电平，进入发送模式，485芯片会把DI上的电平反应到AB引脚上输出，因为DI已经为低电平，所以AB引脚会传输0。你看看，当TXD发送0时，AB引脚发送0。

当TXD发送1时，三极管不导通，RE接低电平，进入接收模式，485芯片的AB引脚进入高阻状态，因为上拉电阻把A拉高，下拉电阻把B拉低，所以，AB传输的是1。当TXD发送1时，AB引脚发送1。

总结，TXD发1，AB就发1；TXD发0，AB就发0。

接收数据过程：

接收数据，用的是RXD引脚，也就是说，在RXD引脚上表现数据。波形图和发送数据一致。

在接收数据的过程中，TXD引脚是一直保持高电平的，当TXD是高电平时，RE是低电平，正好调理成了接收状态，然后485芯片的RO引脚（也就是接RXD的引脚）就会反应AB传输过来的数据。

ISL8487EIBZ RS-485/RS-422收发器产品特性：

·允许总线上最多接入256个设备

·额定电源电压容差为10％

·所有引脚上均提供3级ESD保护（HBM）：>7kV

·低电流关断模式：0.5μA

·低静态电源电流： 145μA（最大值）

·-7V至+ 12V共模输入电压范围

·三态Rx和Tx输出

·半双工引脚输出

·采用+5V单电源供电（10％容差）

·提供驱动器过载保护的限流和热关断功能

·无铅（符合RoHS标准）

ISL8487EIBZ有着以上优秀的特征和性能，可广泛用于工业自动化、建筑环境控制系统、家电、住宅设备、通信设备、工业设备、健康和医疗设备等多个领域。

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ISL3150E, ISL3152E, ISL3153E, ISL3155E, ISL3156E, ISL3158E Large 3V Output Swing, 16.5kV ESD, Full Fail-Safe, 1/8 Unit Load, RS-485/RS-422 Transceivers

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ISL3150E, ISL3152E, ISL3153E, ISL3155E, ISL3156E, ISL3158E Large 3V Output Swing, 16.5kV ESD, Full Fail-Safe, 1/8 Unit Load, RS-485/RS-422 Transceivers

型号- ISL3156EIUZ-T7A,ISL3156EIBZ-T,ISL3153EIUZ,ISL3158EIUZ,ISL3158EIUZ-T,ISL3152EIBZ,ISL3153EIBZ-T,ISL3153EIUZ-T,ISL3156EIBZ,ISL3155E,ISL3150EIUZ-T7A,ISL3158EIBZ-T,ISL3153E,ISL3153EIUZ-T7A,ISL3152EIBZ-T7A,ISL3150EIBZ-T7A,ISL3155EIBZ,ISL3150EIUZ,ISL3152EIUZ-T7A,ISL3156EIUZ-T,ISL3150EIBZ-T,ISL3156EIBZ-T7A,ISL3150EIUZ-T,ISL3155EIBZ-T,ISL3156EIUZ,ISL3155EIBZ-T7A,ISL3155EIUZ,ISL3158EIBZ-T7A,ISL3150EIBZ,ISL3152EIBZ-T,ISL3152EIUZ,ISL3152EIBZ-T7,ISL3158E,ISL315XE,ISL3158EIBZ,ISL3156E,ISL3155EIUZ-T,ISL3152E,ISL3158EIUZ-T7A,ISL3150E,ISL3152EIUZ-T

数据手册 - RENESAS - Rev.5.2 - Feb 16, 2023 PDF 英文下载收起

ISL3170E, ISL3171E, ISL3172E, ISL3173E, ISL3174E, ISL3175E, ISL3176E, ISL3177E, ISL3178E±15kV ESD Protected, 3.3V, Full Fail-Safe, Low Power, High Speed or Slew Rate Limited, RS-485/RS-422 Transceivers DATASHEET

型号- ISL3174EIBZ,ISL3170EIUZ,ISL3178EIBZ,ISL3175EIUZ,ISL3176EIUZ,ISL3171EIUZ,ISL3177E,ISL3175E,ISL3173EIBZ,ISL3172EIBZ,ISL3173E,ISL3171E,ISL3177EIBZ,ISL3176EIBZ,ISL3171EIBZ,ISL3172EIUZ,ISL3173EIUZ,ISL3177EIUZ,ISL3175EIBZ,ISL3170EIBZ,ISL3178E,ISL3176E,ISL3174E,ISL3174EIUZ,ISL3172E,ISL3170E,ISL3178EIUZ

数据手册 - RENESAS - Rev.6.00 - Aug 31, 2017 PDF 英文下载查看更多版本

ISL3170E, ISL3171E, ISL3172E, ISL3173E, ISL3174E, ISL3175E, ISL3176E, ISL3177E, ISL3178E ±15kV ESD Protected, 3.3V, Full Fail-Safe, Low Power, High Speed or Slew Rate Limited, RS-485/RS-422 Transceivers DATASHEET

型号- ISL3174EIBZ,ISL3170EIUZ,ISL3174EIUZ-T,ISL3178EIUZ-T,ISL3171EIUZ,ISL3178EIBZ-T,ISL3175E,ISL3173EIBZ,ISL3172EIBZ,ISL3171EIUZ-T,ISL3171E,ISL3170EIBZ-T,ISL3170EIBZ-T7A,ISL3176EIBZ,ISL3170EIUZ-T,ISL3177EIUZ-T,ISL3177EIBZ-T,ISL3177EIUZ,ISL3175EIBZ,ISL3171EIBZ-T,ISL3178E,ISL3172EIBZ-T7A,ISL3174E,ISL3174EIBZ-T,ISL3170E,ISL3178EIUZ,ISL3178EIBZ-T7A,ISL3178EIBZ,ISL3176EIBZ-T,ISL3175EIUZ,ISL3176EIUZ,ISL3172EIBZ-T,ISL3173EIUZ-T,ISL3177E,ISL3173E,ISL3177EIBZ,ISL3176EIUZ-T,ISL3175EIBZ-T,ISL3171EIBZ,ISL3172EIUZ,ISL3175EIUZ-T,ISL3173EIBZ-T,ISL3171EIBZ-T7A,ISL3173EIUZ,ISL3170EIBZ,ISL3172EIUZ-T,ISL3176E,ISL3176EIUZ-T7A,ISL3174EIUZ,ISL3172E

数据手册 - RENESAS - Rev.6.04 - Jul 11, 2023 PDF 英文下载