กลไกการรับส่งสัญญาณของการสื่อสาร RS485

RS485 เป็นสถานการณ์การควบคุมทางอุตสาหกรรม การประยุกต์ใช้โปรโตคอลการสื่อสารที่หลากหลายมาก สัญญาณทางกายภาพที่แตกต่างกันของ RS485 ในสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าของไซต์อุตสาหกรรมที่ซับซ้อน มีความสามารถในการป้องกัน-การรบกวนที่แข็งแกร่ง

สำหรับวิศวกรที่มักจะมุ่งเน้นการพัฒนาซอฟต์แวร์ประยุกต์ การใช้ RS485 สำหรับการส่งข้อมูล ตราบใดที่การมุ่งเน้นไปที่ตัวรับส่งสัญญาณข้อมูลพอร์ตอนุกรมสามารถเป็นได้ แต่ในความเป็นจริง ในระดับฮาร์ดแวร์ ข้อมูลการสื่อสาร RS485 จะส่งและรับ แต่ยังต้องปฏิบัติตามกลไกบางอย่าง

ลักษณะอินเทอร์เฟซการสื่อสาร RS485

เนื่องจากเป็นวิธีการสื่อสารที่ใช้กันทั่วไปมากขึ้นในสาขาอุตสาหกรรม บัส RS485 จึงมีคุณสมบัติหลายประการดังต่อไปนี้:

1, เอาท์พุทตัวรับส่งสัญญาณ A, B ระหว่างระดับของ +2V ~ +6V เป็นตรรกะของ "1"; สำหรับ -6V ~ -2V คือตรรกะของ "0" ระดับสัญญาณมากกว่า RS232 ลดลง ไม่ง่ายที่จะทำลายชิปอินเทอร์เฟซ สัญญาณควบคุม "เปิดใช้งาน" อีกอันหนึ่งสามารถทำให้ตัวรับส่งสัญญาณอยู่ในสถานะต้านทานสูง ตัดการเชื่อมต่อกับสายส่ง

2 ความไวอินพุตของผู้รับ 200mV นั่นคือเมื่อระดับความแตกต่างระหว่างปลายรับ A, B 200mV สามารถเป็นตรรกะเอาต์พุตได้

3 อัตราการส่งข้อมูลสูง (10Mbps) ระยะการส่งข้อมูลสูงสุด 1200m)

4 ที่มีความสามารถในการส่งข้อมูลหลาย-ไซต์ กล่าวคือ บัสอนุญาตให้เชื่อมต่อตัวรับส่งสัญญาณได้ถึง 128 ตัว สามารถสร้างเครือข่ายของอุปกรณ์ได้

5, RS485 transceiver ทั่วไป-ช่วงแรงดันไฟฟ้าของโหมด -7V ~ +12V เพียงเพื่อให้ตรงตามเงื่อนไข เครือข่ายทั้งหมดสามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง เมื่อแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปของสายเครือข่ายเกินช่วงนี้จะส่งผลต่อความเสถียรของการสื่อสารหรือแม้กระทั่งทำให้อินเทอร์เฟซเสียหาย

วิธีการควบคุมตัวรับส่งสัญญาณ RS485

RS485 เป็นของฮาล์ฟ-บัสดูเพล็กซ์ ในทางปฏิบัติแล้ว การใช้งานทั่วไปของการโพลโฮสต์หรือวิธีการส่งโทเค็นเพื่อจัดสรรการควบคุมบัส อุปกรณ์ RS485 จำเป็นต้องส่งและรับการแปลงทิศทาง

แนวทางปฏิบัติทั่วไปมากขึ้นคือโดยปกติอุปกรณ์ RS485 แต่ละตัวจะอยู่ในสถานะรับ เฉพาะในข้อมูลของตัวเองที่จะส่งไปยังสถานะการส่งเท่านั้น ข้อมูลจะถูกส่งเพื่อเปลี่ยนกลับไปเป็นสถานะรับอีกครั้ง

ประการแรก: การควบคุมการเปลี่ยนโปรแกรม

วิธีการเปลี่ยนตัวรับส่งสัญญาณ RS485 ที่ใช้กันมากที่สุดคือการเปลี่ยนโปรแกรม นั่นคือพอร์ต I/O โดย MCU เพื่อควบคุมพินที่เปิดใช้งานตัวรับส่งสัญญาณอุปกรณ์ตัวรับส่งสัญญาณ RS485 ในลักษณะปกติเพื่อให้อุปกรณ์ตัวรับส่งสัญญาณ RS485 อยู่ในสถานะรับ

แผนภูมิต่อไปนี้ ที่นี่ชิป 485 พร้อม SN65LBC184 ของ TI อัตราสูงสุด 250Kbps เมื่อมีข้อมูลที่จะส่ง MCU จะเป็นพินอุปกรณ์รับส่งสัญญาณ RS485 (เครือข่าย RS485_EN2) อยู่ในสถานะส่ง หลังจากเสร็จสิ้นข้อมูลที่ส่ง จากนั้นอุปกรณ์รับส่งสัญญาณ RS485 จะตัดกลับไปยังสถานะรับ

วิธีนี้ทำง่ายและสะดวก ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่ม วิธีนี้หลายๆ คนคงทราบและโดยทั่วไปก็ใช้วิธีนี้กันหมด

ประเภทที่สอง: การเปลี่ยนอัตโนมัติ

อย่างไรก็ตาม เมื่อเราใช้เมนบอร์ดควบคุมอุตสาหกรรมหรือบอร์ดหลักแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์บางตัวสำหรับการพัฒนารอง เนื่องจากเมนบอร์ดควบคุมอุตสาหกรรมหรือบอร์ดหลักไม่ได้จองพอร์ต I / O เพียงพอ ดังนั้นวิธีสับเปลี่ยนโปรแกรมตัวรับส่งสัญญาณ RS485 ไม่สามารถทำได้

ในบางกรณี ไดรเวอร์พื้นฐานของแพลตฟอร์มการพัฒนาไม่ได้เปิดให้สาธารณะ เป็นการยากที่จะดำเนินการพัฒนารองของต้นแบบ ในกรณีนี้ แม้ว่าจะมีพอร์ต I/O เพียงพอก็ไม่สามารถรับรู้ถึงการเปลี่ยนโปรแกรมได้

ด้วยเหตุนี้ เราจึงจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีสับเปลี่ยนอีกแบบหนึ่ง นั่นคือ เทคโนโลยีการเปลี่ยนสับเปลี่ยนอัตโนมัติ

การสับเปลี่ยนอัตโนมัติหมายความว่าขาเปิดใช้งานไม่จำเป็นต้องมีพอร์ต I/O แยกต่างหากเพื่อควบคุม แต่จะถูกควบคุมโดยขาส่งเมื่อส่งข้อมูล

เพื่อให้ทราบว่าสามารถเปิดใช้งานวิธีนี้ได้ที่นั่นพร้อมกับอินเวอร์เตอร์ แผนภูมิต่อไปนี้ในสถานะไม่ได้ใช้งาน พอร์ตอนุกรมจะส่งสัญญาณ TXD2 สำหรับระดับสูง หลังจากที่อินเวอร์เตอร์เอาต์พุตระดับต่ำ เพื่อให้ SN65LBC184 อยู่ในสถานะรับ และบัส RS485 เนื่องจากบทบาทของตัวต้านทานแบบดึง-ลงอยู่ในสถานะ A สูงและต่ำ

เมื่อส่งข้อมูล บิตระดับต่ำบนสายสัญญาณ TXD2 จะควบคุม SN65LBC184 เพื่อเข้าสู่สถานะการส่งและส่งบิตออก และบิตระดับสูงจะทำให้ SN65LBC184 อยู่ในสถานะรับ ซึ่งระบุโดยตัวต้านทานขึ้นและลงของบัส RS485 - ที่วางบัสไว้ในสถานะ A สูง B ต่ำ กล่าวคือ มีการส่งระดับสูง