光电隔离

　　由于系统安装在通信设备密集的地区，现场情况复杂，各个节点之间存在很高的共模电压。RS-485标准采用的是差分传输方式，具有一定的抗共模干扰的能力，当共模电压为-7V~+12V之间时可以保证通讯的正确性，但是当共模电压超过RS-485接收器的极限范围时，接收器将无法正常工作，严重时甚至会损坏芯片。

　　通过DC/DC转换模块将系统电源和RS-485收发器的电源隔离;通过光耦将差分信号线隔离，可彻底消除共模电压的影响。实际应用中有以下两种实现途径：一是使用光耦、带隔离的DC/DC电源模块和RS-485芯片;另一种方法是使用全集成芯片，如PS1480、MAX1480等。本设计采用第一种方案，具有成本低廉，使用广泛、芯片易于选购等优点。

　　该电路使用两片6N136实现系统与RS-485接口芯片之间的数据隔离，使得他们之间完全没有电气联接，提高了电路的稳定性和可靠性。6N136是特性优良的光电耦合器件，具有体积小、寿命长、抗干扰性强、隔离电压高(可达3500V)、高速度、与TTL逻辑电平兼容等优点。6N136最显著的特点是高速度，所以广泛应用在高速数字通信接口中。它的数据波特率可达500kbps以上，而一般的光电耦合器件如4N25等只有几k的波特率。如果在实际应用中要求的数据传送速率不是很高也可以使用4N25、TLP521等普通光耦，以降低成本。

　　隔离电源

　　节点的隔离电源使用了一片IB0505LS来实现。它是金升阳公司生产的小型隔离稳压型高效DC/DC转换器，它的输入电压为5V，输出为稳定的5V隔离电压，最大输出电流为200mA，转换效率可达80%以上。特别适用于小电流隔离和DC电压变换、及线路空间较小的电源系统，用它可以实现RS-485节点与总线的电源隔离。

　　RS-485转换

　　根据RS-485标准规定，接收器的接收灵敏度为±200mV，即接收端的差分电压≥200 mV时，接收器输出为高电平;≤-200mV时，接收器输出为低电平;而A、B端电位差的绝对值小于200mV时，输出为不确定状态。一般在总线空闲、传输线开路或短路故障时，可能会出现这种状态，此时CPU的串行口接收端可能出现高电平也可能出现低电平，会导致串口找不到起始位，导致通信异常。

　　本设计使用MAXIM公司的用于RS-485和RS-422通信的低功耗收发器件MAX3082，它具有在总线开路、短路和空闲情况下使接收器的输出为高电平的功能，这样CPU的RXD电平在RS-485总线空闲时是唯一的高电平，从而达到故障保护的目的。此外，MAX3082最多允许挂接256个节点，对于节点数目要求较多的场合比较适用。

　　MAX3082的收发控制端是使用CPU的一个I/O来控制的。在系统复位时，I/O默认都输出高电平。如果把I/O口直接与MAX3082的收发控制端相连，会在CPU复位期间为高，从而使本节点处于发送状态。如果此时总线上有其它节点正在发送数据，则此次数据传输将被阻断，严重者可能导致整个总线的瘫痪。为了保证上电时RS-485芯片始终处于接收状态，并考虑到系统工作的稳定性和可靠性，每个RS-485节点的收发控制端的设计都应当使用反逻辑。实际实现方法是CPU的I/O引脚使用一片单反向器芯片74AHC1G14进行反向后与MAX3082的收发控制端进行相连。当CPU的I/O引脚输出1时，MAX3082进入接收状态，当CPU的I/O引脚输出0时，MAX3082进入发送状态。通过增加反相器进行控制，而不采用控制芯片引脚直接进行控制，可以防止节点上电时对总线的干扰，从而有效地避免因节点异常情况而对整个总线系统造成影响。

　　与总线接口部分