一文速通RS232和RS485通信总线-开发者社区

一文速通 RS232 和 RS485 通信总线：原理、区别、接线、应用，看这一篇就够了

大家在接触 PLC、单片机、STM32、Modbus、工业自动化时，经常会看到RS232、RS485这两个接口。

很多初学者都会有这样的疑问：

RS232 和 RS485 到底是什么？
为什么有的设备用 RS232，有的却用 RS485？
两者有什么区别？
Modbus RTU 为什么基本都跑在 RS485 上？

本文带你10 分钟彻底搞懂 RS232 与 RS485。

一、什么是串口通信？

串口（Serial Communication）就是一位一位地传输数据。

例如发送：

01000001

串口不会一次发送 8 位，而是：

0 → 1 → 0 → 0 → 0 → 0 → 0 → 1

按照固定波特率依次发送。

相比并口：

优点：

接线少
成本低
传输距离远
抗干扰能力更好

因此工业现场几乎都是串口通信。RS-232 和 RS-485 都属于串行通信物理层标准，它们规定的是电气特性（电压、布线、驱动方式等），并不规定通信协议本身。像 Modbus RTU 就可以运行在 RS-232 或 RS-485 之上。(PCM Cable Co., Ltd.)

二、RS232 是什么？

RS232（Recommended Standard 232）可以理解为：

点对点串口通信标准。

最经典的应用就是：

电脑 ←→ 打印机 电脑 ←→ 单片机 电脑 ←→ 仪器

都是：

一台发送 一台接收

不能挂很多设备。

RS232 接线

最常见的是：

TXD —— RXD RXD —— TXD GND —— GND

示意图：

PC MCU TXD ------------ RXD RXD ------------ TXD GND ------------ GND

很多时候只需要三根线即可。

RS232 电压特点

很多新人误以为：

高电平 = 5V 低电平 = 0V

实际上RS232 完全不是。

它使用的是：

逻辑1： -3V ~ -15V 逻辑0： +3V ~ +15V

所以 MCU 不能直接连接 RS232。

必须使用：

MAX232

进行电平转换。(电子笔记)

RS232 优点

✔ 电路简单

✔ 成本低

✔ 调试方便

✔ 软件支持成熟

RS232 缺点

最大的两个问题：

① 传输距离短

一般：

15 米左右

距离越远越容易出错。

② 抗干扰能力差

因为：

RS232 使用的是：

单端信号（Single-ended）

即：

信号 + 公共地

一旦现场有：

电机
变频器
焊机

就容易受到干扰。

三、RS485 是什么？

RS485 可以理解成：

工业现场专门设计的串口总线。

最大的特点：

差分通信。

差分信号

RS485 有两根线：

A B

发送：

A > B 或者 A < B

接收端判断的是：

A-B 的电压差

而不是某一根线的绝对电压。

例如：

A = 2.5V B = 1.5V 差值 = 1V

即使两根线同时受到：

+3V 干扰

变成：

A = 5.5V B = 4.5V

差值仍然：

1V

数据不会错。

因此：RS485 抗干扰能力极强。

四、RS485 接线

最简单：

A -------- A B -------- B

示意图：

PLC A ---------------- A B ---------------- B 传感器

工业现场基本都是这样接。

五、RS485 为什么能接很多设备？

RS232：

PC ↓ 设备

只能：

1 对 1

而 RS485：

所有设备都挂在：

同一根总线

上。

因此：

PLC 可以控制：

几十个

甚至上百个设备（具体数量取决于收发器设计和总线结构）。(康泰科技)

六、RS485 为什么传输距离远？

官方标准：

最大约1200米

为什么？

因为：

采用：

差分传输

噪声会被抵消。

所以：

工业现场：

几百米

甚至上千米

都非常常见。

当然：

距离越远，

波特率越低。

例如：

9600bps 19200bps 115200bps

距离和速度需要折中。(电子笔记)

七、RS232 与 RS485 对比

对比项	RS232	RS485
通信方式	点对点	总线通信
接线数量	3 根左右	2 根（半双工）/4 根（全双工）
最大距离	约15m	约1200m
抗干扰	较差	很强
接入设备	一对一	一对多、多点
信号方式	单端	差分
工业应用	较少	非常广泛
常见协议	Modbus、设备调试	Modbus RTU、PLC、工业现场

八、为什么 Modbus RTU 基本都采用 RS485？

原因非常简单：

工业现场需要：

长距离
多设备
高可靠
抗干扰

RS232：

15m 只能连一个设备

显然不够。

而 RS485：

1200m 几十个节点 工业抗干扰

天然就是 Modbus RTU 的最佳搭档。

所以：

几乎所有：

PLC
变频器
电表
气体传感器
温湿度模块
工业仪表

都采用：

Modbus RTU + RS485

九、实际开发中最容易踩的坑

① A、B 接反

现象：

完全没有数据

解决：

交换：

A B

即可。

注意：不同厂家对 A/B 的命名可能不一致，应以设备说明书或信号定义为准。(RS485)

② 没接公共地

虽然：

RS485 是差分。

但是：

很多设备仍建议：

GND 共地

否则：

共模电压过大，

可能通信异常。

③ 总线末端没有终端电阻

长距离通信：

一般需要：

120Ω

终端电阻。

否则：

容易：

信号反射 乱码 丢包

④ 波特率不一致

例如：

主机：

从机：

结果就是：

乱码

十、总结

一句话概括：

RS232 更适合短距离、一对一通信；RS485 更适合长距离、多节点、工业现场通信。

如果你从事：

STM32
ESP32
工业自动化
Modbus RTU
智能传感器
气体检测设备

那么RS485 几乎是必须掌握的通信总线。

结语

RS232 和 RS485 并不是通信协议，而是串行通信的物理层接口标准。真正的数据格式、地址、校验方式通常由 UART、Modbus RTU 或厂商自定义协议决定。

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