以低功耗4G-Cat.1模组Air780EPM为例,通过RS485接口与LuatOS开发,可快速实现工业物联网设备的本地通信+远程联网功能。

今天我们将以Air780EPM为例,分享RS485硬件电路相关内容。

Air780EPM&Air780EHM管脚图.png

1、RS485接口核心概念

对于刚接触RS485的新手开发者,需要了解以下接口特性相关核心概念。

1.1  物理层标准

  • 采用差分信号传输,支持半双工通信(同一时间只能发送或接收)。

  • 最大传输速率10Mbps,最远传输距离1200米(需匹配终端电阻)。

  • 信号电平为±2V~±6V差分电压,抗共模干扰能力强。

1.2  硬件组成

  • RS485收发器(如MAX485、SP3485):将 UART的TTL电平转换为差分信号。

  • 差分线(A/B):传输数据,需使用屏蔽双绞线。

  • 终端电阻:总线两端各接120Ω电阻(长线必加,避免信号反射)。

2、Air780EPM的RS485支持

2.1  硬件接口说明

  • UART1:

    默认支持RS485模式,需外接RS485收发器。

  • 关键信号:

    TXD/RXD:连接RS485收发器的DI/RO端。

    RE/DE收发控制引脚:通过GPIO(如GPIO24)控制,需在代码中配置。

2.2  软件支持要点

  • LuatOS提供封装函数简化配置;

  • 支持Modbus-RTU/TCP/ASCII协议。

3、硬件设计注意事项

3.1  硬件连接示例

D01.png

3.2 关键设计要点

1)电平匹配

  • Air780EPM的UART为3.0V TTL电平,需通过RS485收发器转换为差分信号。

  • 确保收发器与模组供电一致。

2)终端电阻

  • 总线两端各接120Ω电阻(A/B线并联接地或接 VCC)。

  • 短距离(<30 米)可省略,但长线必加。

3)自动收发控制电路

  • 方案一:使用GPIO控制

    GPIO24输出低,使RE/DE拉低,进入接收模式;

    GPIO24输出高,使RE/DE拉高,进入发送模式。

  • 方案二:使用三极管控制

    当TXD为高电平时,触发三极管导通,使RE/DE拉低,进入接收模式;

    当TXD为低电平时,三极管保持关闭,使RE/DE为高,进入发送模式。

4)防雷与抗干扰

  • 加装共模电感和TVS管;

  • RS485线需与电源线、高频信号线物理隔离。

3.3 典型电路设计

RS485收发器(如 MAX485)典型连接:

  • DE/RE引脚通过电阻连接到Air780EPM的GPIO24;

  • A/B线接屏蔽双绞线,屏蔽层单端接地。

UART485.png

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