在通信距离为几十米到上千米时,RS485收发器被广泛使用。RS485收发器采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力,加上接收器具有高的灵敏度,能检测低达200 mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。
《微功耗RS485中继器的研制》
RS485收发器是长距离通信领域的常用工具，其独特的平衡发送和差分接收方式使得它在抑制共模干扰方面表现出色。由于接收器的高灵敏度，即使面对低至200 mV的电压，也能准确检测到信号，确保了信号在千米之外仍能恢复。在通信距离需求在几十米至上千米的场景中，RS485总线的优势尤为明显，只需一对双绞线即可实现多站联网，构建分布式系统。
然而，当通信距离超出RS485接口的标准传输范围时，单一的RS485通信控制芯片无法满足需求，此时就需要引入中继器。作者设计的微功耗RS485中继器，可以在不牺牲性能的前提下，极大地延长通信距离。这款中继器采用了Sipex公司的SP3485低功耗芯片，单片待机时电流仅为10 μA，配合HC型逻辑电路，待机电流仅为2 μA，显著降低了系统的整体功耗。
中继器的工作原理主要依赖于一个状态机，它监控RS485输入的电压跃变。一旦检测到数据字节，状态机就会在接收端输出（RO）产生下降沿，触发器和与非门组成的状态机锁定为ON状态，使数据能够从一个RS485接口转发到另一个。状态机自动跟踪数据传输，当一帧数据传输完成后，会自动复位，等待下一次数据传输。
通过泰克示波器TDS2012的测试，证明了该中继器能够保持良好的波形质量和低失真度。同时，它能自动识别数据传输方向，无需软件控制，提高了系统的稳定性和可靠性。然而，波特率不宜过高，过高的波特率会导致传输距离受限。实验结果显示，有中继器的数据传输波特率不应超过14400，而增加中继器后，通信距离可达到原来的1.8倍。
此外，该中继器在待机状态下，整机功耗电流约为22 μA（供电电压3 V），这使得它特别适用于电池供电的环境。这款微功耗RS485中继器不仅实现了长距离通信，还具备低功耗的特点，对于单片机和其他系统的远程通信提供了有效的解决方案。
