W-komunikacji na duże odległości pomiędzy mikrokontrolerami w wielu programach, RS485 ze względu na prostą konstrukcję sprzętu, łatwość sterowania, niski koszt i inne zalety jest szeroko stosowany w automatyce fabryk, sterowaniu przemysłowym, monitorowaniu społeczności, automatycznym raportowaniu dotyczącym oszczędzania wody i innych dziedzinach. Jednakże magistrala RS485 w zakresie-zakłóceń, samo-adaptacji, wydajności komunikacji i innych aspektów usterek nadal istnieje, niektóre szczegóły niewłaściwej obsługi często prowadzą do błędów komunikacji, a nawet paraliżu systemu i innych awarii, więc w celu ulepszenia drugiego programu dopasowującego, który pozwala zaoszczędzić więcej energii,- jest dopasowanie RC przy użyciu kondensatora C
Zastosowanie kondensatora C do odizolowania składowej stałej pozwala zaoszczędzić większość energii, ale wartość pojemności C jest trudnym punktem, trzeba znaleźć kompromis między zużyciem energii a dopasowaną jakością. Oprócz powyższych dwóch istnieje program dopasowywania diod, program ten nie osiąga prawdziwego dopasowania, ale wykorzystuje efekt zaciskania diody, szybko osłabia odbity sygnał, aby poprawić jakość sygnału, efekt oszczędności energii jest znaczący.
(2) Konfiguracja zacisków RO i DI-rezystor podciągający
Dane komunikacji asynchronicznej są przesyłane w postaci bajtów, a przed przesłaniem każdego bajtu następuje uzgodnienie za pomocą bitu startu-niskiego poziomu. Aby zapobiec omyłkowemu wyzwoleniu przez sygnały zakłócające RO (wyjście odbiornika) w celu wygenerowania ujemnych skoków, w związku z czym MCU po stronie odbiorczej przejdzie w stan odbioru, zaleca się podłączenie RO do zewnętrznego rezystora podciągającego-10 kΩ.
(3) Upewnij się, że system jest zasilany przez układ RS485 w stanie wejścia odbiorczego
W przypadku terminala sterującego transceivera TC zaleca się używanie pinu MCU przez falownik do sterowania, nie zaleca się używania pinu MCU bezpośrednio do sterowania, aby zapobiec zakłóceniom magistrali, gdy MCU jest włączone, jak pokazano na rysunku 4.
(4) Izolacja magistrali
Magistrala RS485 dla równoległego interfejsu dwu-przewodowego. W przypadku awarii układu scalonego może nastąpić przerwa w działaniu magistrali, dlatego dwu-porty VA, VB i magistrala powinny zostać odizolowane. Zwykle w VA, VB i szynie pomiędzy każdą serią rezystora PTC 4 ~ 10 Ω, jednocześnie z masą przez diodę TVS 5 V, aby wyeliminować zakłócenia przepięć linii. Jeżeli nie ma rezystora PTC i diody TVS, można zastąpić zwykłym rezystorem i regulatorem napięcia.
(5) Rozsądny wybór żetonów
Przykładowo, aby zapobiec silnemu wpływowi elektromagnetycznemu (piorunowi) na sprzęt zewnętrzny, zaleca się zastosowanie chipa uderzeniowego firmy TI 75LBC184, w liczbie węzłów wymaganej dla większej liczby opcjonalnych SIPEX SP485R.
2.Konfiguracja sieci RS485
(1) Liczba węzłów sieci
Liczba węzłów sieci i wybrana zdolność napędu chipa RS485 oraz impedancja wejściowa odbiornika, np. maksymalna nominalna wartość 75LBC184 wynosząca 64 punkty, nominalna maksymalna wartość SP485R wynosząca 400 punktów. W praktyce, ze względu na długość kabla, średnicę przewodu, rozkład sieci, prędkość transmisji jest różna, rzeczywista liczba węzłów nie odpowiada wartości teoretycznej. Przykładowo, jeśli 75LBC184 zostanie zastosowany w sieci RS485 o rozkładzie 500m i liczbie węzłów przekraczającej 50 lub przepływności większej niż 9,6kb/s, niezawodność pracy znacząco spada. Zwykle zalecana liczba węzłów zgodnie z maksymalną wartością chipa RS485 wynosi 70% wyboru, szybkość transmisji 1200 ~ 9600b/s pomiędzy zaznaczeniami. Odległość komunikacyjna wynosząca 1 km lub mniej, od wydajności komunikacji, liczby węzłów, odległości komunikacyjnej i innych kompleksowych rozważań nad wyborem najlepszego 4800b/s. Gdy odległość komunikacyjna jest większa niż 1 km, należy rozważyć poprawę niezawodności transmisji danych poprzez zwiększenie modułu przekaźnikowego lub zmniejszenie szybkości.
(2) Odległość węzła i pnia
Teoretycznie odległość między węzłem RS485 a magistralą (nagłówek T-, znany również jako przewód-w linii), im krótsza, tym lepsza. Nagłówek T-mniejszy niż 10 m węzłów korzystających z typu T-, połączenie nie ma większego wpływu na dopasowanie sieci, można mieć pewność, że korzystanie z węzła, ale dla węzła odstęp jest bardzo mały (mniejszy niż 1 m, np. ekran kombinacji modułów LED) należy zastosować do połączenia w gwiazdę, jeśli połączenie typu T-lub koralik- nie może działać prawidłowo. RS485 to RS485 to pół-dupleksowa struktura magistrali komunikacyjnej, używana głównie w przypadku pary wielopunktowych-systemów komunikacyjnych, więc host (PC) należy umieścić na jednym końcu, a nie na środku i utworzyć pień rozkładu w kształcie litery T.-.
3. Popraw wydajność komunikacji RS485
RS485 jest zwykle używany w parze wielo-punktu master-slave systemu komunikacji z odpowiedzią, w porównaniu z magistralami-pełnodupleksowymi, takimi jak RS232, wydajność jest znacznie niższa, dlatego bardzo ważny jest wybór odpowiedniego protokołu komunikacyjnego i trybu sterowania.
(1) Sterowanie stanem-stabilności magistrali (sygnał uzgadniania)
Większość użytkowników decyduje się na wysyłanie danych przed upływem 1 ms. Terminal sterujący TC będzie wysyłał i odbierał ustawiony na wysoki poziom, dzięki czemu magistrala przejdzie w stabilny stan wysyłania przed wysłaniem danych; dane wysłane, a następnie opóźnione o 1 ms po ustawieniu terminala TC na niski poziom, tak aby niezawodne wysyłanie zostało zakończone przed przesłaniem do stanu odbioru. Według autora, aby zastosować stronę TC, opóźnienie wynosiło 4 cykle maszyny, aby spełnić wymagania.
(2) Aby zapewnić jakość transmisji danych, należy sprawdzić każdy bajt, minimalizując charakterystykę słowa i słowa parzystości.
Zwyczajowy format pakietu składa się z kodu ładowania początkowego, kodu długości, kodu adresu, kodu polecenia, danych, kodu kontrolnego i kodu końcowego, a długość każdego pakietu sięga 20-30 bajtów. W systemie RS485 taki protokół nie jest zbyt zwięzły. Zaleca się, aby użytkownicy korzystali z protokołu MODBUS, protokół jest szeroko stosowany w ochronie wody, hydrologii, energetyce elektrycznej i innym sprzęcie i systemach przemysłowych w standardzie międzynarodowym.
4.Zasilanie obwodu interfejsu RS485, uziemienie
W przypadku sieci pomiarowej i sterującej utworzonej przez MCU w połączeniu z mikrosystemami RS485, priorytet należy nadać zastosowaniu programu zasilania niezależnego od mikrosystemów. Najlepiej nie stosować dużego zasilania do mikrosystemów w trybie zasilania równoległego, jednocześnie linie zasilające (AC i DC) nie mogą dzielić tego samego wielożyłowego kabla z linią sygnałową RS485. Do wybrania pola-przekroju poprzecznego 0,75 mm2 lub więcej skręconej pary przewodów należy użyć linii sygnałowej RS485 zamiast płaskich linii prostych. Dla każdego zasilacza prądu stałego o małej-pojemności dobór zasilacza liniowego LM7805 niż wybór zasilacza impulsowego jest bardziej odpowiedni, oczywiście należy zwrócić uwagę na ochronę LM7805.
(1) Wejście i masa LM7805 powinny być podłączone do kondensatorów elektrolitycznych 220 ~ 1000 μF.
(2) Dioda 1N4007 wejścia i wyjścia LM7805; (2) Dioda 1N4007 wejścia i wyjścia LM7805.
(3) Wyjście i masę LM7805 należy podłączyć poprzez kondensatory elektrolityczne 470 ~ 1000 μF i kondensatory monolityczne 104 pF oraz diodę odwrotną 1N4007;
(4) preferowane jest napięcie wejściowe 8 ~ 10 V, maksymalny dopuszczalny zakres 6,5 ~ 24 V. Urządzenie TI PT5100 może zastąpić LM7805 w celu uzyskania ultraszerokiego napięcia wejściowego 9 ~ 38 V.-
5. Izolacja optyczna
W niektórych obszarach sterowania przemysłowego, ze względu na złożoność sceny, pomiędzy węzłami występuje wysokie napięcie w trybie wspólnym. Chociaż interfejs RS485 jest różnicową metodą transmisji, z pewnym stopniem odporności na zakłócenia-w trybie wspólnym, ale gdy napięcie w trybie-wspólnym przekroczy granicę napięcia odbiorczego odbiornika RS485, to znaczy będzie większe niż +12 V lub mniejsze niż -7 V, odbiornik nie będzie mógł już działać prawidłowo, a w poważnych przypadkach nawet spali chip i oprzyrządowanie.
Rozwiązaniem takich problemów jest odizolowanie zasilania systemu i zasilania transceivera RS485 poprzez DC-DC; izolacja sygnału poprzez transoptor, aby całkowicie wyeliminować wpływ napięcia wspólnego. Sposób realizacji tego programu można podzielić na:
(1) do zbudowania obwodu użyj transoptora DC-DC z izolacją, układu RS485;
(2) przy użyciu wtórnych zintegrowanych układów, takich jak PS1480, MAX1480 itp.
6.System RS485 typowych awarii i metod przetwarzania
RS485 to tani- i łatwy-w{3}}obsłudze system komunikacyjny, ale stabilność słaba, a jednocześnie silna, zwykle występuje awaria węzła, co prowadzi do systemu jako całości lub lokalnego paraliżu, co trudno ocenić. Dlatego czytelnik zostaje zapoznany z niektórymi powszechnymi metodami konserwacji RS485.
(1) Jeśli system jest całkowicie sparaliżowany, głównie z powodu awarii zasilania układu scalonego VA, VB, użycia multimetru do pomiaru VA, VB między napięciem w trybie różnicowym wynosi zero, a napięcie w trybie wspólnym do masy jest większe niż 3 V, w tym momencie można zmierzyć wielkość napięcia w trybie wspólnym w celu rozwiązania problemu, im większa napięcie-w trybie wspólnym wskazuje, że im bliżej punktu awarii i odwrotnie, tym dalej.
(2) magistrala kilku kolejnych węzłów nie może działać poprawnie. Zwykle spowodowane awarią jednego z węzłów. Awaria węzła spowoduje, że sąsiednie 2–3 węzły (zwykle kolejne) nie będą mogły się komunikować, więc będą one odłączane od magistrali jeden po drugim, tak że węzeł odłączony od magistrali może powrócić do normalnego stanu, co oznacza awarię węzła.
(3) scentralizowane zasilanie systemu RS485 podczas zasilania-często zdarza się, że część węzła nie jest normalna, ale za każdym razem nie jest dokładnie taka sama. Dzieje się tak dlatego, że projekt TC terminala sterującego transceivera RS485 jest nierozsądny, co powoduje zamieszanie w stanie-nadawczo-odbiorczego węzła zasilania mikrosystemu, co prowadzi do zablokowania magistrali. Metoda ulepszenia polega na dodaniu wyłącznika zasilania mikrosystemu, a następnie włączeniu zasilania osobno.
(4) System działa w zasadzie normalnie, ale czasami zdarzają się awarie komunikacji. Generalnie ze względu na konstrukcję sieci nierozsądną, co powoduje, że niezawodność systemu jest w stanie krytycznym, najlepiej jest zmienić ustawienie lub zwiększyć moduł przekaźnikowy. Jedną z metod awaryjnych jest zastąpienie uszkodzonego węzła chipem o lepszej wydajności.
(5) Ze względu na awarię MCU spowodowaną stanem długich włosów po stronie TC i pociągnięcie autobusu za kawałek. Przypomnij czytelnikowi, aby nie zapomniał sprawdzić strony TC, chociaż RS485 zapewnia napięcie w trybie różnicowym większe niż 200 mV, które może działać prawidłowo. Ale rzeczywisty pomiar: dobrze-działający system napięcia w trybie różnicowym wynosi zazwyczaj około 1,2 V (ze względu na dystrybucję sieci różnice w szybkości mogą sprawić, że napięcie w trybie różnicowym będzie w zakresie 0,8 ~ 1,5 V).