在我寫這篇文章的時候，德克薩斯州正值炎夏，氣溫達到95°F（32°C）。但是，因為空調(diào)的緣故，我覺得非常舒服。有時，這看似是一個現(xiàn)代的奇跡；簡單地按下溫度調(diào)節(jié)裝置上的按鈕，室內(nèi)溫度就在悄無聲息中迅速變得更加適宜。與此同時，雖然室外機在不停地運作，但因為遠離溫度調(diào)節(jié)裝置控制單元，室內(nèi)聽不到一點噪聲。這種可靠的遠距離連接或許看起來很神奇，尤其是在一天中氣溫達到峰值的時候，其實，這得益于一種比較常見的通信標(biāo)準(zhǔn)RS-485。
跟四線電纜說再見
具有OOK調(diào)制功能、適用于電力線通信的THVD8000 RS-485收發(fā)器能夠?qū)?shù)據(jù)調(diào)制到現(xiàn)有的電力線上。這一特性支持在同一對電線中同時進行電力輸送和數(shù)據(jù)通信，從而顯著降低系統(tǒng)成本。
RS-485是一種差分信號傳輸標(biāo)準(zhǔn)，除住宅環(huán)境外，也常用于商用暖通空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)、工廠自動化、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、電器和電機驅(qū)動工業(yè)設(shè)計。這些應(yīng)用有時需要在同一根電纜上的節(jié)點之間遠距離傳輸RS-485信號和電力。傳統(tǒng)的RS-485系統(tǒng)至少使用四根電線同時傳輸信號和電力：兩根電線用于差分RS-485信號傳輸，另外兩根用于電力輸送和接地。這些長電纜的重量和成本會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和安裝成本。而且如果多條電線出現(xiàn)連接錯誤的話，還可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障，進一步增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
幸運的是，在設(shè)計RS-485接口時，四線解決方案不再是唯一的選擇。帶有開關(guān)鍵控（OOK）調(diào)制功能的RS-485收發(fā)器（如THVD8000）可實現(xiàn)電力線通信，最終將電線數(shù)量從四根減少到兩根，同時提高系統(tǒng)性能并降低總成本。THVD8000通過集成調(diào)制和解調(diào)電路以及總線I/O保護，可通過IEC ESD 61000-4-2接觸放電和IEC 61000-4-4快速瞬態(tài)突發(fā)測試，從而提供上述優(yōu)勢。
通過集成調(diào)制和解調(diào)電路，THVD8000可提高所傳輸基帶數(shù)據(jù)的頻率成分。因此，可簡化標(biāo)準(zhǔn)通用異步接收器-發(fā)送器（通常用于RS-485）的直流和交流耦合以及系統(tǒng)側(cè)接口，無需特殊編碼，適用于低數(shù)據(jù)速率應(yīng)用。通過調(diào)制RS-485信號，如圖1所示，這些器件使系統(tǒng)能夠通過電力線傳輸調(diào)制信號，因此只需要一對電線。通過選擇寬載波頻率范圍，通信距離可以達到1km或更遠。此升級方法適用于直流和交流電源，無需在微控制器中進行特殊編碼。
圖1：使用THVD8000 RS-485收發(fā)器實現(xiàn)電力線通信
該器件的OOK調(diào)制功能可在載波頻率下對低電平輸入信號進行調(diào)制，如圖2所示。
圖2：OOK調(diào)制
由于信號檢測是檢測振幅，OOK調(diào)制采用極性無關(guān)模式，如圖3所示。交換RS-485的A和B輸入/輸出（I/O）端口不會影響通信，且極性無關(guān)模式無需手動或軟件設(shè)置。此特性可大大簡化安裝過程，并消除由于錯誤連接A和B I/O導(dǎo)致系統(tǒng)性能受到影響的風(fēng)險。
圖3：THVD8000的極性無關(guān)模式
下次您享受空調(diào)所帶來的舒適時，不要忘記是RS-485收發(fā)器通過向控制單元發(fā)送命令為您帶來夏日清涼。像THVD8000這樣的雙線解決方案可以進一步簡化通信并降低系統(tǒng)成本，從而當(dāng)室外溫度快要接近三位數(shù)時，空調(diào)會可靠工作，為您創(chuàng)造清涼體驗。
其他資源
在您的下一個RS-485設(shè)計中使用THVD8000，請參閱應(yīng)用手冊“THVD8000設(shè)計指南”。
閱讀技術(shù)文章“RS-485收發(fā)器的常見問題解答”。
觀看在線培訓(xùn)視頻“面向工業(yè)應(yīng)用的接口解決方案”。
關(guān)于德州儀器（TI）
德州儀器（TI）（納斯達克股票代碼：TXN）是一家全球性的半導(dǎo)體公司，致力于設(shè)計、制造、測試和銷售模擬和嵌入式處理芯片，用于工業(yè)、汽車、個人電子產(chǎn)品、通信設(shè)備和企業(yè)系統(tǒng)等市場。我們致力于通過半導(dǎo)體技術(shù)讓電子產(chǎn)品更經(jīng)濟實用，創(chuàng)造一個更美好的世界。如今，每一代創(chuàng)新都建立在上一代創(chuàng)新的基礎(chǔ)之上，使我們的技術(shù)變得更小巧、更快速、更可靠、更實惠，從而實現(xiàn)半導(dǎo)體在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，這就是工程的進步。這正是我們數(shù)十年來乃至現(xiàn)在一直在做的事。
