다양한 프로그램의 MCU 간 장거리 통신에서{0}}RS485는 간단한 하드웨어 설계, 제어 용이성, 저렴한 비용 및 기타 장점으로 인해 공장 자동화, 산업 제어, 커뮤니티 모니터링, 수자원 보존 자동 보고 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나 RS485 버스의 -간섭 방지, 자체-결함, 통신 효율성 및 기타 측면의 결함은 여전히 존재하며, 부적절한 처리의 세부 사항 중 일부는 종종 통신 오류 또는 심지어 시스템 마비 및 기타 오류로 이어질 수 있으므로 다른 전력 절약형 매칭 프로그램을 개선하기 위해-커패시터 C를 사용하는 RC 매칭이 있습니다.
DC 구성 요소를 분리하기 위해 커패시터 C를 사용하면 대부분의 전력을 절약할 수 있지만, 정전 용량 C의 값은 어려운 점이므로 전력 소비와 정합 품질 사이에서 절충해야 합니다. 위의 두 가지 외에도 다이오드 매칭 프로그램이 있는데, 이 프로그램은 진정한 매칭을 달성하지는 못하지만 다이오드의 클램핑 효과를 사용하고 반사 신호를 빠르게 약화시켜 신호 품질을 향상시키며 에너지 절약 효과가 상당합니다.
(2) RO 및 DI 단자 구성 풀업 저항-
비동기 통신 데이터는 바이트 형태로 전송되며, 각 바이트가 전송되기 전에 하위-레벨 시작 비트에 의해 핸드셰이크가 구현됩니다. 간섭 신호가 실수로 RO(수신기 출력)를 트리거하여 네거티브 점프를 생성하여 수신단의 MCU가 수신 상태로 들어가는 것을 방지하려면 RO를 외부 10kΩ 풀업 저항에 연결하는 것이 좋습니다.{3}}
(3) 시스템이 입력 수신 상태에서 RS485 칩에 전원이 공급되는지 확인하십시오.
트랜시버 제어 단자의 경우 TC는 제어를 위해 인버터를 통해 MCU 핀을 사용하는 것이 좋습니다. 그림 4와 같이 MCU 전원이 켜질 때 버스와의 간섭을 방지하기 위해 제어에 MCU 핀을 직접 사용하는 것은 권장되지 않습니다.
(4) 버스 격리
병렬 2{1}}와이어 인터페이스용 RS485 버스는 칩 오류가 발생하면 버스가 "풀 데드(pull dead)"될 수 있으므로 2{2}}와이어 포트 VA, VB 및 버스를 격리해야 합니다. 일반적으로 VA, VB 및 각 시리즈 사이의 버스에는 4~10Ω PTC 저항기가 있으며 동시에 5V TVS 다이오드 전체에 접지되어 라인 서지 간섭을 제거합니다. PTC 저항기와 TVS 다이오드가 없으면 일반 저항기와 전압 조정기로 교체할 수 있습니다.
(5) 칩의 합리적인 선택
예를 들어, 외부 장비에 대한 강한 전자기(번개) 충격을 방지하려면 TI의 75LBC184 낙뢰 칩을 사용하는 것이 좋습니다. 더 많은 수의 옵션인 SIPEX SP485R에 필요한 노드 수입니다.
2.RS485 네트워크 구성
(1) 네트워크 노드 수
네트워크 노드 수와 선택한 RS485 칩 드라이브 기능 및 수신기의 입력 임피던스(예: 75LBC184 공칭 최대값 64포인트, SP485R 공칭 최대값 400포인트). 실제로 사용할 때 케이블 길이, 와이어 직경, 네트워크 분포, 전송 속도로 인해 실제 노드 수가 이론값에 미치지 못합니다. 예를 들어, 75LBC184가 500m 분포의 RS485 네트워크에서 사용되고 노드 수가 50개를 초과하거나 속도가 9.6kb/s보다 큰 경우 작업의 신뢰성이 크게 떨어집니다. 일반적으로 RS485 칩 최대값 선택의 70%에 따라 권장되는 노드 수, 선택 사이의 전송 속도는 1200~9600b/s입니다. 1km 이하의 통신 거리는 통신 효율, 노드 수, 통신 거리 등을 종합적으로 고려하여 4800b/s를 선택하는 것이 가장 좋습니다. 통신 거리가 1km 이상인 경우에는 중계 모듈을 늘리거나 속도를 줄여 데이터 전송의 신뢰성을 높이는 것을 고려해야 합니다.
(2) 노드와 트렁크 거리
이론적으로 RS485 노드와 트렁크(T-헤더, 리드-인 라인이라고도 함) 사이의 거리가 짧을수록 좋습니다. T-유형을 사용하는 10m 미만의 T-헤더 노드는 연결이 네트워크 매칭에 큰 영향을 미치지 않으므로 노드의 사용을 보장할 수 있지만 노드의 경우 T-타입 또는 비드-타입 연결이 제대로 작동할 수 없는 경우 간격이 매우 작습니다(LED 모듈 조합 화면과 같이 1m 미만). 스타를 연결하는 데 사용해야 합니다. RS485는 RS485는 통신 버스의 반-이중 구조로 주로 한 쌍의 다중 지점 통신 시스템에 사용되므로 호스트(PC)는 한쪽 끝에 배치해야 하며 중간에 배치하지 말고 T-자형 분포의 트렁크를 형성해야 합니다.
3. RS485 통신 효율성 향상
RS485는 일반적으로 한 쌍의 다중 지점 마스터-슬레이브 응답 통신 시스템에 사용되지만 RS232와 같은 전이중 버스에 비해 효율은 훨씬 낮으므로 적절한 통신 프로토콜과 제어 모드를 선택하는 것이 매우 중요합니다.
(1) 버스 정상-상태 제어(핸드셰이크 신호)
대부분의 사용자는 1ms 전에 데이터 전송을 선택하여 제어 터미널 TC를 높은 레벨로 설정하고 수신하므로 데이터를 전송하기 전에 버스가 안정적인 전송 상태가 됩니다. 데이터를 전송한 후 TC 단말기를 로우 레벨로 설정한 후 1ms 지연되어 수신 상태로 전환되기 전에 안정적인 전송이 완료됩니다. 저자에 따르면 지연의 TC 측면을 사용하는 것은 요구 사항을 충족하기 위해 4개의 기계 주기였습니다.
(2) 데이터 전송 품질을 보장하기 위해 워드 및 패리티 워드의 특성을 최소화하면서 각 바이트를 확인해야 합니다.
일반적인 패킷 형식은 부트스트랩 코드, 길이 코드, 주소 코드, 명령 코드, 데이터, 검사 코드, 테일 코드로 구성되며 각 패킷의 길이는 20~30바이트에 이릅니다. RS485 시스템에서 이러한 프로토콜은 그다지 간결하지 않습니다. 사용자는 MODBUS 프로토콜을 사용하는 것이 좋습니다. 이 프로토콜은 국제 표준에 따라 물 보존, 수문학, 전력 및 기타 산업 장비 및 시스템에 널리 사용되었습니다.
4.RS485 인터페이스 회로 전원 공급 장치, 접지
RS485 마이크로 시스템과 결합된 MCU로 구성된 측정 및 제어 네트워크의 경우 마이크로 시스템 독립 전원 공급 프로그램을 사용하는 것이 우선시되어야 하며 마이크로 시스템에 병렬 전원 공급 장치로 대용량 전원 공급 장치를 사용하지 않는 것이 가장 좋습니다. 동시에 전력선(AC 및 DC)은 RS485 신호 라인과 동일한 멀티{1}코어 케이블을 공유할 수 없습니다. RS485 신호선은 평평한 직선 대신 -단면적이 0.75mm2 이상의 연선 전선을 선택하는 데 사용됩니다. 각각의 소용량 DC 전원 공급 장치에 대해 선형 전원 공급 장치 LM7805를 선택하는 것이 스위칭 전원 공급 장치를 선택하는 것보다 더 적합합니다. 물론 LM7805의 보호에 주의해야 합니다.
(1) LM7805 입력 및 접지는 220~1000μF 전해 커패시터에 걸쳐 연결되어야 합니다.
(2) LM7805 입력 및 출력 역방향 1N4007 다이오드; (2) LM7805 입력 및 출력 역방향 1N4007 다이오드.
(3) LM7805 출력 및 접지는 470~1000μF 전해 커패시터와 104pF 모놀리식 커패시터 및 역방향 1N4007 다이오드에 연결되어야 합니다.
(4) 입력 전압은 8~10V가 바람직하며, 최대 허용 범위는 6.5~24V입니다. TI의 PT5100은 9~38V의 초광폭 전압 입력을 달성하기 위해 LM7805를 대체하는 데 사용할 수 있습니다.
5. 광학적 분리
산업 제어의 일부 영역에서는 장면의 복잡성으로 인해 노드 사이에 높은 공통 모드 전압이 있습니다. RS485 인터페이스는 공통{2}}모드 간섭에 대해 어느 정도 저항하는 차동 전송 방법이지만 공통-모드 전압이 RS485 수신기 수신 전압의 한계를 초과하는 경우, 즉 +12V보다 크거나 -7V보다 작을 경우 수신기는 더 이상 제대로 작동할 수 없으며 심각한 경우 칩이 타버릴 수도 있습니다. 계측.
이러한 문제에 대한 해결책은 DC-DC를 통해 시스템 전원 공급 장치와 RS485 트랜시버 전원 공급 장치를 분리하는 것입니다. 옵토커플러를 통한 신호 분리로 공통 모드 전압의 영향을 완전히 제거합니다. 이 프로그램을 구현하는 방법은 다음과 같이 나눌 수 있습니다.
(1) 광커플러, DC{1}}DC(절연 포함), RS485 칩을 사용하여 회로를 구성합니다.
(2) PS1480, MAX1480 등과 같은 보조 통합 칩을 사용합니다.
6.RS485 시스템의 일반적인 오류 및 처리 방법
RS485는 비용이 저렴하고-작동하기 쉬운-통신 시스템이지만 연동이 강하고 안정성이 약해 일반적으로 노드 장애가 시스템 전체 또는 국지적 마비로 이어질 수 있어 판단하기 어렵습니다. 따라서 독자는 RS485를 유지 관리하는 몇 가지 일반적인 방법을 소개합니다.
(1) 주로 노드 칩 VA로 인해 시스템이 완전히 마비된 경우 VB는 전력 고장이고 멀티미터를 사용하여 VA를 측정하며 차동 모드 전압 간의 VB는 0이고 접지에 대한 공통 모드 전압은 3V보다 큽니다. 이때 공통{2}}모드 전압의 크기를 측정하여 문제를 해결할 수 있으며 공통{3}}모드가 커집니다. 전압은 고장 지점이 가까울수록, 그 반대일수록 멀어짐을 나타냅니다.
(2) 여러 개의 연속 노드가 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 일반적으로 노드 오류 중 하나로 인해 발생합니다. 노드 오류로 인해 인접한 2~3개 노드(일반적으로 후속 노드)가 통신할 수 없으므로 버스에서 하나씩 분리됩니다. 예를 들어 버스에서 분리된 노드는 정상으로 돌아갈 수 있으며 이는 노드 오류를 나타냅니다.
(3) 중앙 집중식 전원 공급 장치 RS485 시스템의 전원-은 종종 노드의 일부가 정상이 아닌 것처럼 보이지만 매번 정확히 동일하지는 않습니다. 이는 RS485 트랜시버 제어 터미널 TC 설계가 합리적이지 않아 마이크로시스템 전원-노드 트랜시버 상태 혼란을 초래하여 버스 막힘을 초래하기 때문입니다. 개선 방법은 마이크로 시스템 전원 스위치를 추가한 다음 별도로 전원을 켜는 것입니다.
(4) 시스템은 기본적으로 정상이나 간헐적으로 통신장애가 발생합니다. 일반적으로 네트워크 구성이 합리적이지 않기 때문에 시스템 신뢰성이 중요한 상태에 있으므로 정렬을 변경하거나 릴레이 모듈을 늘리는 것이 가장 좋습니다. 비상 방법 중 하나는 실패한 노드를 더 나은 성능의 칩으로 교체하는 것입니다.
(5) 긴 머리 상태의 TC 측에 의한 MCU 고장으로 인해 버스 데드 조각이 당겨집니다. RS485가 제대로 작동할 수 있는 200mV 이상의 차동 모드 전압을 제공하더라도 TC 측을 확인하는 것을 잊지 않도록 독자에게 상기시켜 주십시오. 그러나 실제 측정: 차동 모드 전압이 잘 실행되는 시스템은 일반적으로 약 1.2V입니다(네트워크 배포로 인해 속도 차이로 인해 차동 모드 전압이 0.8~1.5V 범위가 될 수 있음).