En el método de comunicación de dos cables RS485, ¿cuál es el voltaje entre los dos cables en circunstancias normales?

1. Características eléctricas de RS-485: El "1" lógico está representado por la diferencia de voltaje entre las dos líneas mientras que el "0" lógico + (2-6) está representado por la diferencia de voltaje entre las dos líneas. las dos líneas como - (2-6) V representan. El nivel de señal de la interfaz es inferior al RS-232-C, lo que hace que sea menos probable que dañe el chip del circuito de interfaz. Además, el nivel es compatible con el nivel TTL y se puede conectar fácilmente al circuito TTL.

2. La velocidad máxima de transmisión de datos de RS-485 es de 10 Mbps.

3. La interfaz RS-485 utiliza una combinación de controladores balanceados y receptores diferenciales, que tiene capacidades mejoradas de interferencia antimodo, es decir, buena interferencia antiruido.

4. La distancia de transmisión máxima estándar de la interfaz RS-485 es de 4000 pies (aproximadamente 1219 metros), que en realidad puede ser de hasta 3000 metros. Además, solo hay una interfaz RS-232-C. permitido conectarse al bus, es decir, capacidad de estación única. La interfaz RS-485 permite conectar hasta 128 transceptores al bus. Es decir, tiene capacidad de múltiples estaciones, por lo que los usuarios pueden establecer fácilmente una red de dispositivos utilizando una única interfaz RS-485.

Características principales

Debido a que la interfaz RS-485 tiene buena interferencia antiruido, larga distancia de transmisión y capacidad de múltiples estaciones, se ha convertido en la interfaz serial preferida. Debido a que la red semidúplex compuesta por la interfaz RS485 generalmente solo requiere dos conexiones, la interfaz RS485 utiliza transmisión de par trenzado blindado. El conector de interfaz RS485 utiliza un enchufe DB-9 de 9 pines, la interfaz RS485 con el terminal inteligente usa DB-9 (orificio) y la interfaz de teclado RS485 conectada al teclado usa DB-9 (pin).

Programación RS485

El protocolo del puerto serie solo define el voltaje de transmisión, la impedancia, etc., y el método de programación es el mismo que la programación del puerto serie normal.

Información ampliada:

RS-485

Definición

RS-485 también se conoce como TIA-485-A, ANSI/ TIA/EIA-485 o TIA/EIA-485.

RS485 es un estándar que define las características eléctricas de controladores y receptores en sistemas multipunto digitales equilibrados, definido por la Telecommunications Industry Association y la Electronic Industries Alliance. Las redes de comunicación digital que utilizan este estándar pueden transmitir señales de manera efectiva a largas distancias y en entornos con alto ruido electrónico. RS-485 permite el despliegue de redes locales económicas, así como enlaces de comunicaciones multipunto.

RS485 tiene dos tipos de cableado: dos cables y cuatro cables. El sistema de cuatro cables solo puede lograr una comunicación punto a punto y actualmente rara vez se utiliza el método de cableado de dos cables. utilizado ahora Este tipo de cableado El modo es una topología de bus y se pueden conectar hasta 32 nodos al mismo bus.

En la red de comunicación RS485, generalmente se utiliza el método de comunicación maestro-esclavo, es decir, un host tiene varios esclavos. En muchos casos, al conectar enlaces de comunicación RS-485, simplemente se utiliza un par de pares trenzados para conectar los extremos "A" y "B" de cada interfaz, ignorando la conexión a tierra de la señal. Este método de conexión se utiliza en muchos casos. La situación puede funcionar normalmente, pero crea muchos peligros ocultos.

La primera razón es la interferencia del modo ***: la interfaz RS-485 utiliza un método de transmisión de señal diferencial y no necesita detectar la señal relativa a un determinado punto de referencia. El sistema solo necesita detectar el. potencial entre las dos líneas La diferencia es suficiente, pero es fácil pasar por alto que el transceptor tiene un cierto rango de voltaje máximo. El rango de voltaje máximo del transceptor RS-485 es de -7 a +12 V. toda la red puede funcionar normalmente; cuando el voltaje analógico en la línea de red excede este rango, afectará la estabilidad y confiabilidad de la comunicación e incluso dañará la interfaz;

La segunda razón es el problema de EMI. : transmitir la parte analógica de la señal de salida del controlador Se necesita una ruta de retorno Si no hay una ruta de retorno de baja resistencia (señal a tierra), regresará a la fuente en forma de radiación y todo el bus irradiará ondas electromagnéticas. hacia afuera como una enorme antena.

2. Cables

En situaciones de baja velocidad, corta distancia y sin interferencias se pueden utilizar pares trenzados ordinarios. Por el contrario, en alta velocidad y larga duración. transmisión, se debe utilizar adaptación de impedancia (generalmente 120 Ω) Cable especial RS485 (STP-120 Ω (para RS485 y CAN) un par de 18 AWG En entornos con interferencias severas, cables blindados de par trenzado blindados (ASTP-120 Ω (para RS485 y CAN). ) también se debe utilizar CAN) un par de 18AWG).

Cuando se utiliza la interfaz RS485, para una línea de transmisión específica, la longitud máxima del cable permitida para la transmisión de señales de datos desde la interfaz RS485 a la carga es inversamente proporcional a la velocidad en baudios de transmisión de la señal. Se confía principalmente en que se ve afectado por factores como la distorsión de la señal y el ruido. Teóricamente, cuando la velocidad de comunicación es de 100 Kbps o menos, la distancia de transmisión más larga de RS485 puede alcanzar los 1200 metros, pero en aplicaciones reales, la distancia de transmisión también varía según las características de transmisión del chip y el cable.

Durante el proceso de transmisión, la señal se puede amplificar agregando relés. Se pueden agregar hasta ocho relés, lo que significa que, en teoría, la distancia máxima de transmisión de RS485 puede alcanzar los 10,8 kilómetros. Si realmente se necesita una transmisión a larga distancia, se puede utilizar fibra óptica como medio de propagación y se agrega un convertidor fotoeléctrico tanto en el extremo de envío como en el de recepción. La distancia de transmisión de la fibra óptica multimodo es de 5 a 10 kilómetros, mientras que la distancia de transmisión de la fibra óptica multimodo es de 5 a 10 kilómetros. La distancia de propagación de la fibra óptica monomodo puede alcanzar los 50 kilómetros.

3. Diseño de la red

La topología de la red generalmente adopta una estructura de tipo bus con coincidencia de terminales. Al construir una red, debe prestar atención a los siguientes puntos:

(1) Utilice un cable de par trenzado como bus para conectar los nodos en serie. La longitud del cable desde el bus a cada uno. El nodo debe ser lo más corto posible, para que la señal reflejada en el cable tenga el menor impacto en la señal del bus. Aunque algunas conexiones de red son incorrectas, es posible que aún funcionen normalmente en distancias cortas y tarifas bajas. Sin embargo, a medida que se amplía la distancia de comunicación o aumenta la velocidad de comunicación, los efectos adversos serán cada vez más graves. La señal se refleja en los extremos de cada rama y luego se superpone con la señal original, lo que hará que la calidad de la señal disminuya.

(2) Preste atención a la continuidad de la impedancia característica del bus. La reflexión de la señal se producirá en el punto de discontinuidad de la impedancia. Esta discontinuidad puede ocurrir fácilmente en las siguientes situaciones: se utilizan diferentes cables en diferentes secciones del autobús, o hay demasiados transceptores instalados juntos en una determinada sección del autobús, o hay ramales demasiado largos que conducen al autobús. . En resumen, se debe proporcionar una ruta de señal única y continua como bus.

(3) Preste atención al problema de la resistencia de carga terminal Cuando el equipo es pequeño y la distancia es corta, toda la red puede funcionar bien sin agregar resistencia de carga terminal, pero el rendimiento disminuirá a medida que aumenta la resistencia. la distancia aumenta. En teoría, cuando se realiza un muestreo en el punto medio de cada señal de datos recibida, se puede ignorar la coincidencia siempre que la señal reflejada se atenúe lo suficiente al comienzo del muestreo.

Pero esto es difícil de comprender en la práctica. Un artículo de la empresa estadounidense MAXIM menciona un principio empírico que puede utilizarse para determinar qué velocidad de datos y longitud del cable deben coincidir: cuándo se convierte la señal, cuándo. el tiempo (tiempo de subida o bajada) excede más de 3 veces el tiempo requerido para la transmisión unidireccional de señales eléctricas a lo largo del autobús, no se requiere coincidencia.

Generalmente, la coincidencia de terminales utiliza el método de resistencia terminal. Para RS-485, las resistencias terminales deben conectarse en paralelo tanto al principio como al final del cable del bus. La resistencia terminal es de 120Ω en la red RS-485. La resistencia es equivalente a la impedancia característica del cable, porque la impedancia característica de la mayoría de los cables de par trenzado es de aproximadamente 100 a 120 Ω. Este método de adaptación es simple y eficaz, pero tiene una desventaja: la resistencia de adaptación consume mucha energía, lo que no es adecuado para sistemas con restricciones estrictas de consumo de energía.

Otro método de comparación para ahorrar energía es la comparación RC. Usar un capacitor C para bloquear el componente de CC puede ahorrar la mayor parte de la energía. Sin embargo, el valor del condensador C es difícil y requiere un compromiso entre el consumo de energía y la calidad correspondiente. También existe un método de adaptación que utiliza diodos. Aunque esta solución no logra una verdadera "adaptación", utiliza el efecto de sujeción del diodo para debilitar rápidamente la señal reflejada, mejorar la calidad de la señal y tiene un importante efecto de ahorro de energía.

Enlaces de referencia: Enciclopedia Baidu RS485