Реализация RS485

And_N · 20.08.2007, 12:48

Доброго времени суток.

Вопрос уже точно подымался и некоторая информация у меня есть, но все же...

Поделитесь реальными схемами реализации интерфейса RS485 из UART с гальвонической разъвязкой и без.

radarr · 28.08.2007, 18:40

Приветствую.

Если необходимо получить RS-485 от UART микроконтроллера, то все очень просто. Находим в нете пдф-ку на MAX483 например и там все есть. Маленькая микросхемка имеет вход, выход, разрешение передачи, разрешение приема. Эти выводы подключаются к контроллеру. RX контроллера к выходу данных, TX контроллера ко входу. И два свободных вывода на управление, хотя я всегда обхожусь одним.

Если Вы хотите реализовать RS485 от UART компьютера, то для начала надо поставить преобразователи уровней MAX232 например и уж потом MAX483. Понятно что эти микросхемы имеют кучу аналогов.
Найдите на них инфу и все поймте.

Удачи...

And_N · 29.08.2007, 08:32

Интересует именно преобразование RS232 в RS485 при использовании синалов только Rx,Tx,GND на стороне RS232. Интересует синхронизация приемпередача для RS485, преимущества и недостатки конкретных вариантов исполнения.

radarr · 29.08.2007, 10:32

Ага, вот так вот. Ну давайте подумаем, что можно сделать.

Если бы вы со стороны RS-232 могли бы использовать еще один вывод управления DTE. Если данные не передаются, то эта линия удерживается в состоянии логической единицы (-10 В). Как только устройство (скажем USART модуль ПК) начинает передавать данные он переводит эту линию в лог. 0 (+10В). Подключив три линии RX, TX, DTE и gnd через преобразователь уровней (MAX232A) можно было бы напрямую подать сигналы на преобразователь уровня RS-485 (MAX483). Только сигнал линии DTE необходимо было бы инвертировать. В таком случае в обычном режиме работы линия RS-485 находилась в состояннии приема. Если же Вашему программному обеспечинею захотелось перейти на передачу, то благодаря DTE линии это можно было бы выполнить полностью автоматически. То есть Вы поняли, что на линии пусто, начинаете передовать данные и в этот момент DTE переводит микросхему RS485 в режим передачи.

2. Если же стоит конкретная задача - использование трехпроводной линии, то здесь уже действительно необходимо синхронизировать прием и передачу.

Первое, что приходит в голову, это использовать микроконтроллер с USART модулем. Сначало отправить данные с ПК USART модуля в микроконтроллер, а уже потом системное програмное обеспечение контроллера разобравшись что на линии "никого" нет повторит передачу в линию RS485.

Можно еще конечно попробовать сообразить схему на дискретной логике, которая в момент отправки передающего пакета будет переводить линию RS485 в состояние передачи, но я бы в первобытный век не лез. Все зависит для каких целей это все будет использоваться.

Вообщем остановитесь на каком то решении и мы можем его детальней обсудить.

Удачи

And_N · 29.08.2007, 12:16

radarr, спасибо за ответ.

Давайте всетаки рассматривать вариант 2, использование линий только Rx,Tx,GND.

На сайте RS485.COM приведено много схем преобразователей и оценку приведенных там решений я для себя провел.

Вариант с использованием МК наиболее прост, но имеет большую избыточность, и для меня менее интересен т.к. его уже реализовал.

Вариант с применнением "рассыпной" логики для формирования синхронизации по уровням 0..5В (после MAX232) имеет ограничения на скорости передачи.
Хотя в данном вопросе могу ошибаться, но просмотренные мной схемы с сайта имеют этот недостаток.

Интересует вариант формирования синхронизации по уровням -10..10В с линии Tx на встречно-паралельно включенных оптронах, такого типа схем не встречал. Последовательность следуюжая (MAX232-›ADM485 разрешение RxTx через оптроны с паралельной емкостью на выходных транзисторах)

radarr · 29.08.2007, 17:20

Насколько я понял Вы имеете ввиду вот эту схему

снизу прикрепленную в rar).

Весь промах этой схемы заключается в интегрирующей цепочке предназначенной для задержки по времени. В нормальном положении (В схеме не обозначены элементы поэтому я буду говорить о элементе по номерам входов) на элементе 2-И-НЕ на входах 1 и 2 (далее элемент1,2) устанавливается логическая единица через резистор 51к и конденсатор 10нФ. При приходе стартового быта инвертированного, а значит при появлении лог.0 через диод 1N4148 конденсатор мгновенно разряжается (мгновенно не бывает, но скажем – очень быстро) и на выходе элемента уровень меняется на противоположный и разрешает передачу и запрещает прием. По окончанию передачи установившаяся логическая 1 через резистор и конденсатор восстанавливается на входах 1,2 ЧЕРЕЗ ОПРЕДЕЛЕННОЕ ВРЕМЯ . Вот с этой задержкой Вы наверно и столкнулись.

Какой же может быть выход? Можно уменьшить емкость конденсатора, но все равно на малых скоростях пойдут глюки еще посерьезней. Когда уровни смогут успеть восстановиться при передачи отдельных битов и произойдет неразбериха при передаче байта в общем. Посему данная схема будет стабильно работать только при одной скорости или необходимо изменять значения емкости и сопротивления интегрирующей цепочки.

Далее, оптроны необходимы для гальванической развязки, однако я не вижу в этом нужды если чесно. Ну например я знаю что гальваническая развязка необходима для защиты при выходных напряжениях более 40 В. Здесь же 6,8 + 0,7 В максимальное напряжение которое может возникнуть в линии, а далее откроются защитные супрессоры. Ну пускай будут.

Вся эта схема настолько сложная поскольку она имеет ряд дополнительных элементов индикации. Можно попытаться их сократить. Если честно я бы поставил самый простой МК например PIC16F88 с USART модулем по цене 1,5 $ и получил все что мне надо, но если нет, то давай те попробуем сообразить что нибудь очень простое, но стабильно работающее.

При включении питания на лини передачи от MAX232 – преобразователя уровней формируется логический 0. Это приводит к тому, что триггер находится в начальном положении. На выходе триггера лог.0 что блокирует передачу и разрешает прием. При приходе стартового бита, он перекидывает триггер в единичное состояние и одновременно разрешает передачу, блокируя прием. По окончанию передачи первый приемный стартовый бит играет роль синхроимпульса, который переводит триггер в обратное положение. Схема не идеал, но принцип я думаю понятен.

Если это то что Вам надо, можем попробовать продолжить. А еще вопрос. Ни хотите ли перейти на USB вместо RS232 при использовании микросхем FTDI например FT232BM это еще проще чем с 232 - ым интерфейсом и проблема питания снимается.

P.S. на встречно-паралельно включенных оптронах - хотелось бы увидеть схемку, не совсем понимаю про что вы говорите.

Удачи...

-- Прилагается рисунок: --

Прикрепленный файл: 4499641.rar

And_N · 30.08.2007, 10:52

"P.S. на встречно-паралельно включенных оптронах - хотелось бы увидеть схемку, не совсем понимаю про что вы говорите"

Я имел в виду примерно такую схему как во вложении. В схеме изложен принцип, а не точная принципиальная.

Прикрепленный файл: 6840286.rar

radarr · 30.08.2007, 19:36

Уважаемый And_N !

Либо лыжи не едут, либо я... хм, ненормальный.

Не совсем понял принцип работы схемы.

Во первых не понятно почему канал передачи данных TX поступает на вход приема данных RS485, а RX на вход передачи, а не наоборот.
Во вторых, что конкретно выполняют оптроны? В момент присутствия лог.0 (+10В) открывается верхнее плечо и формирует на конденсаторе напряжение высокого уровня. В момент присутствия лог.1 (-10В) открывается нижнее плечо и тоже подает напряжения порядка +5В на тот же конденсатор. И оно там останется потому как разряжаться ему некуда.

Не могли бы Вы более конкретно объяснить принцип.

Всего наилучшего.

And_N · 31.08.2007, 08:59

Извеняюсь, напутал в схеме.

Вопрос с оптронами снят, разобрался.

radarr · 31.08.2007, 10:27

К завершению темы хотелось привести итересный анектод.

Как чинят технику военные инженеры?
Если техника не работает, то военный инженер не долго думая при помоши какой то матери пинком ноги по корпусу запускает прибор.

Как чинят технику гражданские инженеры?
Если техника не работает, то гражданские инженеры долго вчитываясь в структурные и принципиальные схемы. Проводят ряд размышлений. Находят поврежденный блок, а потом при помощи какой то матери пинком ноги по корпусу запускают прибор.

Удачи...