需要長(zhǎng)距離傳輸 RS-232 數(shù)據(jù)或在多個(gè) RS-232 應(yīng)用之間傳輸?shù)墓I(yè)數(shù)據(jù)鏈路通常使用 RS-232 轉(zhuǎn) RS-485 轉(zhuǎn)換器。盡管 RS-232 具有高達(dá) ±13V 的寬信號(hào)擺幅和高信號(hào)擺幅，但 RS-232 是一個(gè)不平衡（單端）接口，因此極易受到噪聲的影響。因此，其總線最大長(zhǎng)度限制為約 20 米（60 英尺）。雖然 RS-232 允許全雙工數(shù)據(jù)傳輸，即通過(guò)單獨(dú)的信號(hào)導(dǎo)體同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，但不支持在同一總線上連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)。
　　在強(qiáng)對(duì)比中，RS-485 是使用差分信號(hào)的平衡接口，這使得它對(duì)共模噪聲具有很強(qiáng)的抗擾度。因此，長(zhǎng)距離擴(kuò)展 RS-232 數(shù)據(jù)鏈路并實(shí)現(xiàn)多個(gè)總線節(jié)點(diǎn)的連接需要通過(guò)接口轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為 RS-485 信號(hào)（見圖 1）?！?img src="https://file3.dzsc.com/data/24/12/18/161130536.webp" style="max-width: 700px;">　　      

        圖 1.將短距離的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈接轉(zhuǎn)換為

　　長(zhǎng)距離、多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。
　　圖 2 顯示了低功耗、隔離式轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)的原理圖。例如，個(gè)人計(jì)算機(jī) （PC） 的 RS-232 串行端口連接到左側(cè)的超小型 D9 母頭連接器。
　　信號(hào)鏈基礎(chǔ)知識(shí) #57：用于工業(yè)長(zhǎng)距離通信的 RS-232 轉(zhuǎn) RS-485 轉(zhuǎn)換器
　　圖 2.具有自動(dòng)方向控制的隔離式 RS-232 至 RS-485 轉(zhuǎn)換器
　?。c(diǎn)擊此處查看放大圖片）。
　　PC 串行端口包含一個(gè) RS-232 驅(qū)動(dòng)器和接收器芯片，該芯片可將其內(nèi)部 5V 邏輯信號(hào)轉(zhuǎn)換為連接器上更高的 ±8V 至 ±13V 電平。這些高壓總線信號(hào)通過(guò)另一個(gè) RS-232 芯片轉(zhuǎn)換回標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平，以便與 RS-485 收發(fā)器通信。
　　在傳輸方向，485 收發(fā)器將來(lái)自 RS-232 接收器輸出的邏輯信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分總線信號(hào)。在接收方向，它將差分總線信號(hào)轉(zhuǎn)換為進(jìn)入 RS-232 驅(qū)動(dòng)器輸入的單端低電壓信號(hào)。
　　RS-485 收發(fā)器包括一個(gè)電容式隔離柵，該隔離柵將總線側(cè)與邏輯控制側(cè)進(jìn)行電氣隔離，從而消除了總線節(jié)點(diǎn)之間的接地電流。
　　在總線側(cè)，轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)提供了多個(gè)組件來(lái)確?？煽康臄?shù)據(jù)傳輸。跳線 J1 和 J2 在總線空閑期間激活故障安全偏置網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)跳線 J3，一個(gè) 120？如果此轉(zhuǎn)換器位于總線端，則可以實(shí)現(xiàn)終端電阻。
　　瞬態(tài)抑制器通過(guò)將總線收發(fā)器箝位到地電位來(lái)保護(hù)總線收發(fā)器免受危險(xiǎn)的瞬態(tài)過(guò)電壓的影響。為了將瞬態(tài)電流轉(zhuǎn)移到大地電位，需要一個(gè)高壓電容器在浮動(dòng)總線接地和保護(hù)接地 （PE） 之間提供交流耦合。通常使用短單導(dǎo)體 （18 AWG） 連接到 PE 端子或機(jī)箱接地。
　　隔離信號(hào)路徑還需要隔離電源。在這里，總線電源（3.3V 至 10V）通過(guò)低壓差穩(wěn)壓器 （LDO） 進(jìn)行調(diào)節(jié)。然后，它被施加到收發(fā)器總線電源 （Vcc2） 和隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。該轉(zhuǎn)換器由一個(gè)變壓器驅(qū)動(dòng)器、一個(gè)隔離變壓器和第二個(gè) LDO 組成，后者為邏輯側(cè)的電路供電?！　≥^舊的轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)有時(shí)使用請(qǐng)求發(fā)送信號(hào) （RTS） 將 RS-485 收發(fā)器從接收模式切換到發(fā)射模式。然而，在 PC 應(yīng)用程序中，RTS 生成接口軟件在 Windows下運(yùn)行，而不是實(shí)時(shí)運(yùn)行。因此，如果 Windows 決定將其處理時(shí)間用于其他應(yīng)用程序（如屏幕保護(hù)程序或防病毒軟件），則 RTS 可能不會(huì)及時(shí)將收發(fā)器改回接收狀態(tài)，并且另一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)可能會(huì)丟失。

　　圖 2 中的轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)通過(guò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)方向功能消除了這種可能性。自動(dòng)方向檢測(cè)是通過(guò)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器完成的，其輸出由 RS-232 接收器輸出的起始位觸發(fā)為高電平。默認(rèn)情況下，RS-485 收發(fā)器處于接收模式。當(dāng)單穩(wěn)態(tài)輸出變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，它將收發(fā)器切換到發(fā)射模式。
　　單穩(wěn)態(tài)輸出的時(shí)間常數(shù)由 RC 網(wǎng)絡(luò)定義，C=220 nF，R=10 k，數(shù)據(jù)速率為 9600 bps，R=100 k以 1200 bps 的速度持續(xù) 20 ms。當(dāng)高電平時(shí)間過(guò)后，單穩(wěn)態(tài)輸出返回低電平，從而將收發(fā)器切換回接收模式。雖然 auto-direction 功能取決于數(shù)據(jù)速率，但它是防止數(shù)據(jù)丟失的可靠方法。