RS485 интерфейсийн үзэл баримтлал юуны түрүүнд юу вэ?
Товчхондоо, энэ нь цахилгааны шинж чанарын стандарт бөгөөд үүнийг Харилцаа холбооны салбарын холбоо, Цахим аж үйлдвэрийн холбооноос тодорхойлсон. Энэхүү стандартыг ашигласан дижитал холбооны сүлжээ нь дохиог хол зайд болон цахим дуу чимээ ихтэй орчинд үр дүнтэй дамжуулах боломжтой. RS-485 нь хямд өртөгтэй дотоод сүлжээ болон олон салбар холбооны холбоосыг тохируулах боломжийг олгодог.
RS485 нь хоёр төрлийн утастай: хоёр утастай систем ба дөрвөн утастай систем. Дөрвөн утастай систем нь зөвхөн нэг цэгээс цэг рүү холбоо тогтоох боломжтой бөгөөд одоо бараг ашиглагддаггүй. Одоогийн байдлаар хоёр утастай системийг холбох аргыг ихэвчлэн ашигладаг.
Сул гүйдлийн инженерчлэлийн хувьд RS485 холбоо нь ерөнхийдөө мастер-боол харилцааны аргыг ашигладаг, өөрөөр хэлбэл олон боолтой нэг хост.
Хэрэв та RS485-ийн талаар гүнзгий ойлголттой бол дотор нь маш их мэдлэг байгааг олж мэдэх болно. Тиймээс бид хүн бүр сурч, ойлгохын тулд сул цахилгаантай холбоотой зарим асуудлыг сонгох болно.
RS-485 Цахилгааны дүрэм
RS-422-аас RS-485-ийг хөгжүүлснээр RS-485-ийн олон цахилгаан зохицуулалтууд нь RS-422-тэй төстэй байдаг. Тэнцвэртэй дамжуулалтыг нэвтрүүлсэн тохиолдолд төгсгөлийн резисторыг дамжуулах шугамд холбох шаардлагатай. RS-485 нь хоёр утас, дөрвөн утастай аргыг ашиглах боломжтой бөгөөд хоёр утастай систем нь 6-р зурагт үзүүлсэн шиг олон цэгийн хоёр чиглэлтэй жинхэнэ холболтыг бий болгож чадна.
RS-422 гэх мэт дөрвөн утастай холболтыг ашиглах үед энэ нь зөвхөн нэг цэгээс цэг хүртэлх харилцаанд хүрч чадна, өөрөөр хэлбэл зөвхөн нэг мастер төхөөрөмж байж болно, бусад нь боол төхөөрөмж болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь RS-422-тэй харьцуулахад сайжруулсан бөгөөд дөрвөн утас эсвэл хоёр утастай холболтын аргаас үл хамааран автобусанд 32 төхөөрөмжийг нэмж холбох боломжтой.
RS-485-ийн нийтлэг горимын хүчдэлийн гаралт нь -7V ба +12V хооронд байх ба RS-485 хүлээн авагчийн оролтын хамгийн бага эсэргүүцэл нь 12k; RS-485 драйверийг RS-422 сүлжээнд ашиглаж болно. RS-485 нь RS-422 шиг хамгийн их дамжуулах зай нь ойролцоогоор 1219 метр, дамжуулах хамгийн дээд хурд нь 10Mb/s байна. Тэнцвэртэй эрчилсэн хосын урт нь дамжуулах хурдтай урвуу хамааралтай бөгөөд заасан хамгийн их кабелийн уртыг зөвхөн хурд нь 100 кб / с-ээс бага үед л ашиглаж болно. Дамжуулах хамгийн өндөр хурд нь маш богино зайд л хүрч болно. Ерөнхийдөө 100 метр урт эрчилсэн хосын дамжуулах хамгийн дээд хурд нь ердөө 1Mb/s байна. RS-485 нь дамжуулах кабелийн шинж чанарын эсэргүүцэлтэй тэнцүү эсэргүүцлийн утгатай хоёр төгсгөлийн резисторыг шаарддаг. Тэгш өнцөгт зайд дамжуулах үед төгсгөлийн резистор шаардлагагүй бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө 300 метрээс доош байх шаардлагагүй. Төгсгөлийн резистор нь дамжуулах автобусны хоёр төгсгөлд холбогдсон байна.
RS-422 ба RS-485 сүлжээг суурилуулах гол цэгүүд
RS-422 нь 10 зангилаа дэмждэг бол RS-485 нь 32 зангилаа дэмждэг тул олон зангилаа сүлжээ үүсгэдэг. Сүлжээний топологи нь ерөнхийдөө терминалд тохирсон автобусны бүтцийг ашигладаг бөгөөд цагираг эсвэл од сүлжээг дэмждэггүй. Сүлжээг бий болгохдоо дараахь зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
1. Эрчилсэн хос кабелийг автобус болгон ашиглаж, зангилаа бүрийг цувралаар холбоно. Автобуснаас зангилаа бүр хүртэлх гарах шугамын урт нь автобусны дохионд гарах шугамд туссан дохионы нөлөөллийг багасгахын тулд аль болох богино байх ёстой.
2. Автобусны шинж чанарын эсэргүүцлийн тасралтгүй байдалд анхаарал хандуулах ба эсэргүүцлийн тасалдлын ангилалд дохионы тусгал үүснэ. Дараах нөхцөл байдал нь энэ тасалдалд амархан хүргэж болзошгүй: автобусны өөр өөр хэсгүүд өөр өөр кабель ашигладаг, эсвэл автобусны тодорхой хэсэгт хэт олон дамжуулагч суурилуулсан, эсвэл хэт урт салаа шугамууд автобус руу гардаг.
Товчхондоо, автобусны хувьд нэг тасралтгүй дохионы суваг байх ёстой.
RS485 интерфейсийг ашиглахдаа дамжуулах кабелийн уртыг хэрхэн тооцох вэ?
Хариулт: RS485 интерфэйсийг ашиглах үед өгөгдлийн дохиог генератороос тодорхой дамжуулах шугам дээрх ачаалал хүртэл дамжуулах хамгийн их кабелийн урт нь өгөгдлийн дохионы хурдны функц бөгөөд энэ нь ихэвчлэн дохионы гажуудал, дуу чимээгээр хязгаарлагддаг. Дараах зурагт үзүүлсэн кабелийн хамгийн их урт ба дохионы хурдны хоорондох хамаарлын муруйг 24AWG зэс судалтай эрчилсэн хос утасны кабелиар (0.51 мм диаметртэй) шугамаас шугам руу дамжих багтаамж нь 52.5PF/M, ба терминалын ачааллын эсэргүүцэл 100 Ом.
Өгөгдлийн дохионы хурд 90Кбит/С-ээс доош буурах үед хамгийн их зөвшөөрөгдөх дохионы алдагдлыг 6dBV гэж үзвэл кабелийн урт нь 1200М-ээр хязгаарлагдана. Үнэн хэрэгтээ, зураг дээрх муруй нь маш консерватив бөгөөд практик хэрэглээнд үүнээс илүү урттай кабелийн урттай болох боломжтой юм.
Янз бүрийн диаметртэй утас ашиглах үед. Хүлээн авсан хамгийн их кабелийн урт нь өөр байна. Жишээлбэл, өгөгдлийн дохионы хурд 600Кбит/С, 24AWG кабель ашиглах үед кабелийн хамгийн их урт нь 200м болохыг зургаас харж болно. Хэрэв 19AWG кабель (0.91 мм-ийн диаметртэй утас) ашигладаг бол кабелийн урт нь 200 м-ээс их байж болно; Хэрэв 28AWG кабель (0.32 мм-ийн диаметртэй утас) ашигладаг бол кабелийн урт нь зөвхөн 200 м-ээс бага байж болно.
RS-485-ийн олон цэгийн холбоог хэрхэн яаж хийх вэ?
Хариулт: RS-485 автобусанд зөвхөн нэг дамжуулагч хүссэн үедээ илгээх боломжтой. Хагас дуплекс горим, зөвхөн нэг мастер боолтой. Бүрэн дуплекс горим, мастер станц үргэлж илгээх боломжтой бөгөөд боол станц нь зөвхөн нэг илгээх боломжтой. (ДЭ-ийн хяналттай)
RS-485 интерфэйсийн холболтод ямар нөхцөлд терминал тааруулах шаардлагатай вэ? Эсэргүүцлийн утгыг хэрхэн тодорхойлох вэ? Терминал тохирох резисторыг хэрхэн тохируулах вэ?
Хариулт: Холын зайн дохиог дамжуулахдаа дохионы тусгал болон цуурайгаас зайлсхийхийн тулд хүлээн авагчийн төгсгөлд тохирох резисторыг холбох шаардлагатай байдаг. Терминалтай тохирох эсэргүүцлийн утга нь кабелийн эсэргүүцлийн шинж чанараас хамаардаг бөгөөд кабелийн уртаас үл хамаарна.
RS-485 нь ихэвчлэн эрчилсэн хос (хамгаалагдсан эсвэл хамгаалалтгүй) холболтыг ашигладаг бөгөөд терминалын эсэргүүцэл нь ихэвчлэн 100-аас 140 Ом, ердийн утга нь 120 Ом байна. Бодит тохиргоонд нэг терминалын резистор нь кабелийн хоёр терминалын зангилаа тус бүрд холбогдсон, хамгийн ойр ба хамгийн хол байх ба дунд хэсэгт байгаа зангилаа нь терминалын резистортой холбогдох боломжгүй, эс тэгвээс харилцаа холбооны алдаа гарах болно.
Харилцаа холбоо тасарсан үед яагаад RS-485 интерфэйс хүлээн авагчаас өгөгдлийн гаралттай хэвээр байна вэ?
Хариулт: RS-485 нь өгөгдөл илгээсний дараа бүх дамжуулалтыг идэвхжүүлэх хяналтын дохиог унтрааж, хүлээн авахыг идэвхжүүлэхийг шаарддаг тул автобусны жолооч өндөр эсэргүүцлийн төлөвт орж, хүлээн авагч нь автобусанд харилцааны шинэ өгөгдөл байгаа эсэхийг хянах боломжтой.
Энэ үед автобус идэвхгүй жолоодлогын төлөвт байна (хэрэв автобус нь терминал тохирох эсэргүүцэлтэй бол A ба B шугамын дифференциал түвшин 0, хүлээн авагчийн гаралт тодорхойгүй, дифференциал дохионы өөрчлөлтөд мэдрэмтгий байдаг. AB шугам; хэрэв терминал таарахгүй бол автобус нь өндөр эсэргүүцэлтэй, хүлээн авагчийн гаралт тодорхойгүй байна), энэ нь гадны дуу чимээний хөндлөнгийн нөлөөнд өртөмтгий байдаг. Дуу чимээний хүчдэл нь оролтын дохионы босго хэмжээнээс хэтэрсэн үед (ердийн утга ± 200 мВ) хүлээн авагч нь өгөгдлийг гаргаж, харгалзах UART-д хүчингүй өгөгдөл хүлээн авч, дараа нь ердийн харилцааны алдааг үүсгэдэг; Дамжуулалтыг идэвхжүүлэх удирдлагыг асаах/унтраах үед өөр нөхцөл байдал үүсч, хүлээн авагч нь дохио гаргахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь UART-ыг буруу хүлээн авахад хүргэж болзошгүй юм. Шийдэл:
1) Харилцаа холбооны автобусанд нэг фазын оролтын төгсгөлд дээш татах (A шугам) ба эсрэг талын оролтын төгсгөлд доош татах (B шугам) аргыг автобусыг хавчихад ашигладаг бөгөөд хүлээн авагчийн гаралт нь нэг цэгт байгаа эсэхийг баталгаажуулдаг. тогтмол "1" түвшин; 2) Интерфейсийн хэлхээг гэмтлээс урьдчилан сэргийлэх горимтой MAX308x цувралын интерфейсийн бүтээгдэхүүнээр солих; 3) Програм хангамжийн хэрэгслээр арилгах, өөрөөр хэлбэл харилцааны өгөгдлийн багц доторх 2-5 синхрончлолын байтыг нэмэх нь синхрончлолын толгой хэсгийг хангасны дараа л бодит өгөгдлийн харилцааг эхлүүлж болно.
Холбооны кабель дахь RS-485 дохионы сулрал
Дохио дамжуулахад нөлөөлдөг хоёр дахь хүчин зүйл бол кабель дамжуулах үед дохионы сулрал юм. Дамжуулах кабелийг тархсан багтаамж, тархсан индукц, эсэргүүцлийн хослолоос бүрдэх эквивалент хэлхээ гэж үзэж болно.
Кабелийн тархсан багтаамж С нь голчлон эрчилсэн хосын зэрэгцээ хоёр утсаар үүсгэгддэг. Утасны эсэргүүцэл нь энд байгаа дохионд бага нөлөө үзүүлдэг бөгөөд үүнийг үл тоомсорлож болно.
RS-485 автобусны дамжуулалтын гүйцэтгэлд хуваарилагдсан багтаамжийн нөлөө
Кабелийн тархсан багтаамжийг голчлон эрчилсэн хосын хоёр зэрэгцээ утсаар үүсгэдэг. Үүнээс гадна утас ба газрын хооронд тархсан багтаамж байдаг бөгөөд энэ нь маш бага боловч шинжилгээнд үл тоомсорлож болохгүй. Автобусны дамжуулалтын гүйцэтгэлд хуваарилагдсан багтаамжийн нөлөөлөл нь үндсэн дохиог автобусанд дамжуулж байгаатай холбоотой бөгөөд үүнийг зөвхөн "1" ба "0" хэлбэрээр илэрхийлж болно. 0x01 гэх мэт тусгай байт дээр "0" дохио нь тархсан конденсаторыг хангалттай цэнэглэх боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч, "1" дохио ирэхэд тархсан конденсатор дахь цэнэгийн улмаас цэнэггүй болох хугацаа байхгүй бөгөөд (Vin+) - (Vin -) - 200мВ-аас их хэвээр байна. Үүний үр дүнд хүлээн авагч үүнийг "0" гэж андуурч, эцэст нь CRC баталгаажуулалтын алдаа болон өгөгдлийн хүрээг бүхэлд нь дамжуулах алдаа гарахад хүргэдэг.
Автобусанд түгээлтийн нөлөөгөөр өгөгдөл дамжуулах алдаа гарч, улмаар сүлжээний нийт гүйцэтгэл буурдаг. Энэ асуудлыг шийдэх хоёр арга бий:
(1) Өгөгдөл дамжуулах дамжуулалтыг багасгах;
(2) Дамжуулах шугамын чанарыг сайжруулахын тулд жижиг тархсан конденсатор бүхий кабелийг ашиглана.
CF FIBERLINK-г дагаж аюулгүй байдлын талаар илүү ихийг мэдэж аваарай!!!
Мэдэгдэл: Өндөр чанартай контентыг хүн бүртэй хуваалцах нь чухал. Зарим нийтлэлийг интернетээс авсан болно. Хэрэв ямар нэгэн зөрчил байвал бидэнд мэдэгдээрэй, бид аль болох хурдан шийдвэрлэх болно.
Шуудангийн цаг: 2023-07-06