在电能表中的应用
由于历史的原因，我国在制定DL／T614－1997《电子式多功能电能表》及DL／T645－1997《电子式多功能电能表通讯协议》时将RS－485标准串行通讯接口作为电表的通讯接口，并详细地定义了物理层、链路层、应用层，结束了以前电表厂家规约各不兼容、互相不能抄的尴尬局面。各电表厂家遵循相同的协议标准对电表进行读写操作，简化了电表抄表应用及维护的工作量。使得国内的智能电表基本上可以做到互联互通。但是目前国内的485抄表还存在一些问题，主要是通信成功率低、不能做到即连即通、易损坏等。
RS485通讯接口物理层、链路层及数据传输
1.物理层
A）共模输入电压：－7V～＋12V。
B）差模输入电压：大于0．2V。
C）三态方式输出。
D）半双工通信方式。
E）驱动能力不小于32个同类接口。
F）总线是无源的，由费率装置或数据终端提供电源。
G）逻辑“1”以A、B两线间的电压差为＋（2～6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为－（2～6）V表示。
2. 链路层及数据传输
通讯链路的建立与解除由主站发出的信息帧来控制，帧的组成如表：
由上表可知，帧由起始符、地址域、控制码、数据长度、数据域、校验码及结束符等7个域组成，每部分由若干字节组成。
DL／T645－1997规定，在发送帧信息之前，先发送1～4个字节FEH，其目的是预先拉高控制总线，以唤醒接收方，保障帧信息的顺利接收。
DL／T645－1997规定了主—从结构的半双工通讯方式。每次通讯都是由主站向从站发出请求命令帧开始，从站根据要求作出响应。收到命令帧后的响应延时称作帧间延时Td：20ms≤Td≤500ms。字节之间停顿时间称作字节间延时Tb：Tb≤500ms。
RS485在电表通讯中的常见问题及解决方案
1.收发时序不匹配
现象1：485通讯不成功，用逻辑分析仪查看，发送的码字正确，电能表返回码字也符合规约。再细看，主站发送的码字的zui后一位同电能表应答的数据帧的*位之间几乎没有停顿。
分析：由于485总线是一个半双工的通讯方式，收和发不能同时进行，从发送完成到变为接收状态，无论是软件的处理抑或是硬件的切换都需要一定的延时，因此DL／T645规定帧间延时Td：20ms≤Td≤500ms，主要是给发送方一个由发转为收的时间，保证接收方返回的数据能完整的被接收。而有些电能表，尤其是一些早期的多功能表对此考虑不够，在接收到主站的请求命令帧后，未进行帧响应延时，就立刻发送应答帧，而此时主站还处于发送状态，等主站返回到接收状态时，电能表前面的码字已发送完，主站接收到的应答数据帧不完整引起通信失败。
现象2：当主站对某块表连续抄几帧数据时，*帧通讯成功，第二帧开始电表不回应答帧。
分析：同样的道理，电表的485由发转为收也需要延时，而有的主站软件编程时，没有考虑，接收完一帧数据后没有延时或延时不够就又开始抄下一帧，而此时电表还没有回到接收状态，通讯失败。在这里我们建议通信双方在编程时都必须严格遵守DL／T645所规定的帧间延时，并留有余量，具体应用时可取一个中间值，如100ms。
2.判断帧起始符出错
对于电能表485总线来讲，它是一种数字异步通信方式。异步通信不象同步通信，其没有专门的同步信号进行同步，接收方无法准确判知哪一个字节是一帧数据通信的开始，因此DL／T645中规定68H作为帧起始符（帧同步码），代表一帧数据的开始。有些主站和电能表在软件编程时考虑得比较理想，接收数据时未按照DL／T645中规定68H来判定数据帧的开始，而是呆板的以接收到的*个字符作为帧起始标志；如果电表在此帧数据之前发了几个FEH，其接收到的数据将会出现同步错误。另外，如总线上平时有干扰信号存在，导致485芯片不停地收到诸如FCH、DEH这样杂乱数据；当总线上有正常信号产生时，由于干扰信号比较小的原因，其对通信并无太大的影响，但对接收方来讲，其接收正确数据帧前会混有若干个字节的杂乱数据，由于同步处理不当，通讯也会失败。通常的做法是每接收一个字节都要判是否是68H，若不是则丢掉该字节，然后继续往下判，直到收到68H才启动一帧数据的接收。
3.帧奇偶校验位／帧结束符不合理
目前看来，由于这个原因引起485通信不成功占有很大的比例。我们知道，在485通信时，对于接收到的数据一般都会按收、发双方事先约定的奇偶校验方式进行数据检错，并将错误的数据帧剔除，等待发送方重发。这种ARQ的通信方式本身是无可厚非的，但是有的软件人员在编程时考虑问题不够全面，在判断一帧结束处理时，没有根据所收数据帧的长度和结束符“16H”及时地将数据接收任务结束，而是依据多长时间内收不到新的一个字节数据来认为一帧已收完。这种处理方法在下面这种情况下就会导致通信失败。
*，RS485芯片的接收灵敏度为±200mV，即当电压UA—UB≥200mV时，输出逻辑“1”；UA—UB≤－200mV时，输出逻辑“0”。当－200mV＜UA—UB＜200mV时，输出不确定。这样一来，当总线上所有的485芯片均处于接收状态时，总线处于高阻状态，此时A、B间的压差为0V，芯片输出处于不定状态，可能输出“1”，也可能输出“0”，而且状态会随着时间而变化。如果输出为“0”，在某些时候则会导致通信失败。我们知道，电能表在发送完应答帧后，一般会马上从发送状态转换到接收状态。正常情况应该是：主站的485芯片收完zui后一个字节的停止位后继续保持为“1”（波形见图2），而有的485芯片则可能跳变保持为“0”（波形见图3），UART（通用异步收发器）则认为又收到一个字节00H，且很有可能校验和是错的，这样接收软件可能会判断到一个字节校验位出错，而将前面接收*正确的一帧丢掉，造成通信失败。
4.接口电路不合理
由于485在实际使用中存在这样或那样的问题，人们对其接口电路采取了各种保护、滤波措施。如加上保护二极管、热保险丝、电容、上拉电阻等（见图4），这些措施有的有效，但有的无效甚至有害。
485总线的理想介质是双绞线，其等效阻抗约为120Ω，因此为了在长距离、高速通信时做到阻抗匹配，一般在电表的485的A、B线之间加一个120Ω的电阻。此种方式对于一对一的通信是实用的，但一对多时，如果每个电表内部均加一个120Ω的电阻，并在一起整个总线上的负载就很重，这样挂在总线上的485收发器就可能达不到标准的数量32个，且距离也会缩短。因此，只应在网络的起点和终点各加一个。
有的产品为了滤波而在A、B线对地加上电容，现在看来这样会带来问题。电容加小了不起作用；加大了，正常的信号会被滤除或造成波形失真。我们曾经做过试验，以1200bps通信时，0．1μF的电容就会影响通信的成功率。如果通信速率达到几百kbps，电容就不能加了。
485总线处于悬浮状态时A、B线等电位。为了保证A比B高200mV以上，有的厂家将A、B线分别通过10k电阻上拉到5V、下拉到地，这样在都处于接收状态时，A、B间的电位差约为5V，485芯片的接收端为高，通信不受影响。这个想法是好的，但是实际组网中往往好几个厂家的表连在一起，如别的表中加了120Ω电阻，则上拉电阻、120Ω、下拉电阻之间构成分压关系，A、B线间的电压只有几十毫伏，接收端的电平还是不定。
目前国内应用的单片机大部分只有一个UART串口，而电能表一般均需一个485接口和一个红外光接口，受成本所限，有的厂家就将这两个信号通过线与、线或的方式合在一起共用一个UART口。这样就带来一个问题，当红外通信时，485就会不通；另外，当红外收到各种可见光的干扰时，红外口不停地输出干扰信号，由于线与、线或逻辑的原因，485不能通信或485时通时不通。
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