【开源】USB转4路RS422+4路RS485电路板设计

简介

CH348Q是沁恒出品的一款USB转8路串口的芯片，USB为2.0接口，其中4路串口支持流控，另外4路不支持流控，之前介绍过一款开源USB转8路串口的板子，文章链接：https://mp.weixin.qq.com/s/KsrV3nwemQyq3tdv7Lky_g；

今天再开源一款USB转4路RS422+4路RS485电路板，电路板采用分层设计，分为上下两层，下层是USB转4路RS422，上层是4路RS485，两层采用铜柱链接，如图：

实物图如下：

一般来讲，我们若使用多路422或485的时候，采用的方法就是使用多个USB转接模块，那样常遇到不知道串口号和模块的对应关系，尤其在无人值守的自启动程序中，这个就非常尴尬。

但是这个模块可以轻松识别到每一路的串口号，不需要每回启动都要选择串口，具体方法请看我以前发过的文章；

RS422

RS-422是一种串行通信标准，广泛用于工业控制、数据采集和其他需要可靠数据传输的应用。它是RS-232标准的改进版本，提供了更长的传输距离和更高的数据传输速率。以下是关于RS-422的详细介绍：

RS-422的背景

RS-422是由美国电子工业协会（EIA）制定的一种标准，旨在解决RS-232标准存在的一些限制。RS-232是一种常见的串行通信标准，但由于其传输距离短、易受干扰和速率有限等问题，不适用于某些应用场景，如工业环境。

RS-422的特点

• 差分信号： RS-422使用差分信号传输数据，即同时传输正向和负向的信号，从而提高了抗干扰能力。这使得RS-422在工业环境中能够更可靠地传输数据。

• 传输距离： RS-422支持较长的传输距离，最高可达1200米，这使得它适用于需要在设备之间进行远距离通信的场合。

• 数据传输速率： RS-422支持较高的数据传输速率，通常可达10 Mbps，这使其在一些对速度要求较高的应用中具有优势。

• 多点连接： RS-422支持多点连接，即一个发送器可以连接多个接收器，这在某些拓扑结构下非常有用。

RS-422的工作原理

RS-422使用两条平衡的差分信号线，分别标记为A和B。当传输数据时，A线传输正向信号，B线传输负向信号。接收端通过比较A和B线的电压差异来解码数据。这种差分信号的传输方式使得RS-422更能抵御外部干扰，提高了通信的稳定性。

RS-422与RS-232的比较

• RS-422具有更长的传输距离，适用于工业控制等需要远距离通信的场景。
• RS-422支持较高的数据传输速率，适用于对速度要求较高的应用。
• RS-422使用差分信号，具有更好的抗干扰能力。
• RS-422支持多点连接，而RS-232通常是一对一连接。

5. 应用领域

RS-422广泛应用于工业自动化、过程控制、仪器仪表、数据采集系统等领域。由于其稳定性和可靠性，它成为许多工业设备之间通信的首选标准。

总体而言，RS-422作为一种可靠的串行通信标准，通过其差分信号传输、长传输距离和高数据传输速率等特点，在工业和商业领域发挥着重要的作用。

RS485

RS-485是一种串行通信标准，被广泛应用于工业控制、自动化系统、仪器仪表、建筑自动化等领域。它是RS-422的扩展版本，提供了更多的功能和更强大的性能。以下是关于RS-485的详细介绍：

RS-485的背景

RS-485是由美国电子工业协会（EIA）制定的一种标准，旨在满足工业领域对稳定性、可靠性和灵活性的通信需求。它是RS-422的演进版本，更适用于多点和远距离通信。

RS-485的特点

• 差分信号： 类似于RS-422，RS-485也使用差分信号传输数据，即同时传输正向和负向的信号。这种差分传输方式提高了抗干扰能力，使得RS-485在工业环境中能够可靠地传输数据。

• 多点连接： RS-485支持多点连接，允许一个驱动器连接多个接收器。这种灵活性使得RS-485非常适用于大规模工业控制系统，其中需要多个设备进行通信。

• 传输距离： RS-485支持较长的传输距离，最高可达1200米，这使得它适用于大型工厂和建筑物中分散设备之间的通信。

• 数据传输速率： RS-485支持多种数据传输速率，通常在100 kbps到10 Mbps之间，使其适用于不同应用的需求。

RS-485的工作原理

RS-485使用两根平衡的差分信号线，通常被标记为A和B。发送端通过改变A和B线上的电压来表示二进制数据，而接收端通过比较A和B线的电压差异来解码数据。这种方式使得RS-485在电磁干扰较强的环境下依然能够保持稳定的通信。

RS-485的网络拓扑结构

RS-485网络可以采用总线、星型或混合拓扑结构。总线结构是最常见的，其中所有设备连接到同一根总线上。星型结构是指所有设备连接到中央节点，而混合结构则是以上两者的组合。

RS-485与RS-422的比较

• RS-485支持更长的传输距离和更多的节点连接，适用于复杂的工业控制系统。
• RS-485可以在相对较低的成本下实现多点连接，适用于大规模设备之间的通信。
• RS-485的传输速率范围更广，适用于不同速率要求的应用。
• RS-485的电气特性更适应长距离传输和嘈杂环境。

应用领域

RS-485广泛应用于工业控制系统、自动化生产线、楼宇自动化、安防系统、仪器仪表、太阳能电池系统等领域。其稳定性和可靠性使得它成为工业领域通信的首选标准。

总体而言，RS-485作为一种灵活、稳定且可靠的串行通信标准，在工业和商业应用中发挥着关键的作用，为设备之间的数据传输提供了强大支持。

开源地址

• 下板：https://oshwhub.com/zhang0819/ch348q_usb_rs422x4
• 上板：https://oshwhub.com/zhang0819/ch348q_usb_rs485x4