来源：《国外电子元器件》

     摘要：文章介绍了美国德州仪器公司生产的一种rs485接口芯睡sn75lbc184的主要特点和功能，给出了一种低成本、带光电隔离的rs232/rs485转换器的设计电路。该转换器电路结构简单，工作可靠，能满足大部分工业现场控制场合的使用要求。

     关键词：rs232

     rs485 串行通信 单片机 转换器 sn75lbc184

     1 引言

     以单片机为主体构成的分布式数据采集和控制系统，以附加电路结构简单、工作稳定可靠而被广泛应用在工业控制系统中。目前广泛使用的单片机产品（如intel的8031、armel的89c51、gms97c51等系列单片机）芯片中都集成了串行通信接口。使用这些串行通信接口和rs485接口驱动芯片就可以构成总线型通信网络，从而将多台单片机系统连接成一个分布式数据采集和控制系统。这种rs485网络结构具有接口简单、灵活性好、价格低、易于控制等优点，可广泛应用于工业控制系统中。

     目前，在很多的分布式数据采集和控制系统中，为了克服单片机的功能不足，都引入了pc机，并采用主从式结构模式，即以pc机为主机，分布在现场的各个单片机系统为从机而组成的系统结构，其结构如图1所示。

     一般的pc机串行口为标准rs232口，根据标准规定：rs232采用负逻辑，即：逻辑“1”为-5v～-15v，逻辑“0”为+5v～+15v；另外，驱动器最大只允许有2500pf的电容负载，且通信距离受此电容限制。因此，150pf/m的通信电缆的最大通信距离为15m，若每米电缆的电容量有所减少，则通信距离即可增长。rs232传输距离较短的另一原因是其属于单端信号传送，这种传送存在共地噪声且不能抑制共模干扰，因此，rs232一般用于20m以内的通信。

     而对于大多数分布式控制系统来说，其通信距离一般为几十米到几千米不等，显然，rs232接口不能满足此类系统的要求，目前广泛采用的是rs485收发器。rs485收发器采用的平衡发送和差分接收具有抑制共模干扰的能力，加上收发器具有很高的灵敏度，能检测低达200mv的电压，因此，传输信号可在千米以外得到恢复。

     在这种分布式控制系统中，通信是系统的关键，也是系统设计时首先要考虑的问题。如何有效、可靠的实现rs232与rs485之间的转换是实现系统通信的前提。

     目前，介绍电平转换器的文献较多，比如：rs232与ttl之间的转换、rs485与ttl之间的转换、ts422与rs485之间的转换等等，而对rs232与rs485直接转换的电路则介绍的很少。目前，电子产品市场上已有现成的rs232/rs485转换器销售，但性价比很低，本文介绍一种低价格、带光电隔离、简单可靠且实用的rs232/rs485转换器，以及新的一种ttl与rs485之间的转换芯片。

     2 sn75lbc184芯片介绍

     sn75lbc184是美国ti公司生产的一种rs485接口芯片，它使用单一电源vcc，电压在3.0～5.5v范围内均能正常工作，可以完成ttl与rs485之间转换。其引脚图如图2所示。

     该芯片与普通的rs-485收发器相比有一个显著的特点，那就是片内a、b引脚接有高能量瞬变干扰保护装置（如图3所示），可以承受峰值为400w（典型值）的过压瞬变。由于引起过压瞬变的来源通常是雷电、静电放电、电源系统开关干扰等，因而它能显著提高防止雷电损坏器件的可靠性。对于一些环境比较恶劣的场合，可直接与传输线相接而不需要任何外加保护元件。该芯片还有一个独特的设计，即当输入端开路时，其输出为高电平，这样，即使在接收器输入端电缆有开路故障时，也不影响系统的正常工作。另外，它的输入阻抗为rs485标准输入阻抗的2倍（≥24kω），故可在总线上连接64个收发器。其工人原理如图4所示。其中：图4（a）表示在c=1时，发送使能端de为高电平，接收使能端re为低电平，sn75lbc184作为发送器；而图4（b）则表示c=0时，接收使能re为高电平，发送使能端de为低电平，sn75lbc184作为接收器。

     3 rs232/rs485的转换电路设计

     目前，大部分pc机的通信端口为9芯d型插头，在实际