引 言：

　　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200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。

　　使用RS485总线，一对双绞线就能实现多站联网，构成分布式系统。它的设备简单、价格低廉、能进行长距离通信，故在工程项目中得到了广泛应用。但是如果工程需要更长的通信距离，超出RS485接口能够提供的可靠传送数据范围时，单一的RS485通信控制芯片对就无法完成了。这时，必须在传输线路中增加中继器。

　　笔者在长期实践的基础上，设计了一种微功耗的RS485中继器，经实地测试，通信距离可达原来的1.8倍。

　　1 中继器原理

　　中继器原理图如图1所示。其中，U1和U2是中继器的收发芯片对，负责数据的收发或发收，采用SIPex公司的3V低功耗芯片SP3485，单片待机时电流为10 μA，其他逻辑电路均采用HC型，待机电流2 μA，大大降低了系统功耗。

 

　　图1原理图

　　低待机电流和真失效保护是该应用的两个关键特性。RS485是一种半双工通信标准，必须控制好总线的收发状态。当RS485输入开路，或者已经终端匹配且没有驱动的情况下，U1和U2将使其接收端输出(RO)为高电平。在差分输入端A1和B1处，如果有输入的字节数据时，则在U1的RO端将产生一个电压跃变，由触发器74HC74及与非门74HC00组成的状态机在RO的下降沿锁定为ON状态。状态机将U2的驱动器使能引脚(DE)拉为高电平，使输入数据字节从U2以RS485电平转发出去。

　　状态机一直监视RO引脚的电压跃变。当一个数据字节传输完成时(当在一个内定的时间间隔内没有下降沿加在状态机上时，即表示字节传输完毕)，状态机自动复位，并等待任何一侧接口上的下一个数据字节。

　　一帧数据到达U1后，被转发至U2的A2端口和B2端口输出。在最后一次跳变700μs后U2释放其输出。其他的时间延迟可以通过调整图1中的R1/C1和R2/C2得到。

　　同样，如果一帧数据到达U2后，将被转发至U1的A1端口和B1端口输出。这样就实现了数据的双向传输，并且由于中继的原因，理论上通信距离会增至原来的2倍。