一.開發歷史

美國電子工業協會在1983 在RS-422上制定RS-485的通訊標準，現稱TIA-485(現由美國電信產協會業TIA維護，故改稱TIA)，但使用者仍習慣沿用RS-的稱號。但為什麼既然訂定了RS-232 的標準，又要多一個新的標準出來呢？

RS-232 在使用上仍有一些缺點 ，所以RS-485/422出現正好彌補了這個部分。

RS-232的缺點：

1. 接口(介面)電壓高，接口元件因為高電壓容易造成電壓擊毀。
2. 傳輸距離短只有15 meter
3. 傳輸速度慢只有19200bps(Typical)

二.RS-485/422電氣規格：

RS-485的開發是建立在RS-422的基礎架構上，先有RS-422 再有RS-485但從Table 1.來看兩者的電氣規格，還是有些不同的。

Table 1.

SPEC	RS-422	RS-485
Type	Differential	Differential /Single-End
Transmission length	1200m	1200m
Node	1TX/10RX	32TX/32RX
Data Rate (Typical)	10Mbps	10Mbps
Load Impedance	100Ω	54Ω
Input Receiver voltage	-10V to +10V	-7V to +12V
Receiver input resistance	4kΩ(Min)	＞12kΩ
Driver common voltage	-7V to +3V	-7V to +12V

三.RS-485典型應用  

  

1.Vcc供應電壓為3.0V to 5V。

2.標準阻抗120Ω。

3.傳輸可採用AWG24雙絞線有較好的抗雜訊能力，並提高傳輸速度。

4.ESD, Human Body Model ±15KV.

5.可支援商業規格(0-70℃)及工業規格(-40-85℃)的工作溫度或更高。

 

四.支援的通訊協定

RS-485為全雙工/半雙工

RS-422為全雙工的傳輸，一個主控端，其餘為設備端，可以視為主從關係，支援點對多的雙向通訊。RS-422 需要加上終端電阻，阻值與傳輸(纜)線的阻抗匹配值，在小於300公尺以下短距離不需要匹配電阻。

RS-485的應用不得不提及Modbus/Profibus Bus通訊協定 。

Modbus 是Modicon公司(Schneider Electric CO.,LTD)於1979年為了PLC 通信應用所訂定的，列出此通訊協定受到歡迎的原因 ：

1.易於設備靈活配置及維護。

2.不須負擔專利授權費用

3.可靠的快速通訊，應用於自動化設備。

  簡單的提一下RS-485常見的兩種協定，其餘的部分，讀者有興趣可以自行參

  考相關資料。

• Modbus採用的是主/從架構，並可分為3種的通訊協定:

 Modbus  RTU–以二進位來做資料的傳遞與交換，為大多數人採用，不須經過ASCII轉換。 

Slave address	Code	Data bytes	CRC Check
1 byte	1byte	0～252 bytes	2 bytes

 Modbus ASCI-I對人類而言，可讀性較高的編碼方式。

Start	Slave	Address	Code	Data bit	LRC		Stop
1 byte	2 bytes	2 bytes	0～2*252 bytes	2 bytes	2 bytes		CR LF

ModTCP–基於用戶端型號，乙太網路TCP/IP通訊。

                     TCP/IP PDU              

Header

Code

Data byte

                                      

4.Profibus標準由西門子等公司與研究機構於1987年提出的，目的在於工廠自動化及程式共通研究。

Profibus 三個主要部分：

• Profibus DP (Distributed I/O) 在主從站(Master& Slave Station)中採用輪詢的模式(Polling)，應用於工業自動化及即時通訊，常見於中央控制單元控制許多制動器及感測器。
• Profibus PA(Process Automation) 電源和通訊數據和傳輸，應用於自動化系統及即時通訊，應用於系統監控及量測控制。
• Profibus FMS(Fieldbus Automation) 定義主站(Master& Master Station)之間的通訊方式，用於自動化系統中生產單位數據傳輸，是一個較複雜的通訊協定。

五.RS-485的實例：

1. 工業自動化設備

此為工業用的機器人設備，透過RS-485資料傳輸。

 

2.伺服電動起子

在伺服電動起子上面,電動起子透過RS-485 連線傳回訊號值(轉化機構的變化量=電壓值再經過放大)給控制盒，當扭力值到達設定磅數此時馬達降轉速。