RS485 — это электрический стандарт, описывающий физический уровень интерфейса, такой как протокол, синхронизация, последовательные или параллельные данные, а ссылки определяются разработчиком или протоколами более высокого уровня.RS485 определяет электрические характеристики драйверов и приемников с использованием симметричных (также называемых дифференциальными) многоточечных линий передачи.
Преимущества
1. Дифференциальная передача, повышающая помехозащищенность и снижающая шумовое излучение;
2. Дальние связи, до 4000 футов (около 1219 метров);
3. Скорость передачи данных до 10 Мбит/с (в пределах 40 дюймов, около 12,2 м);
4. К одной шине можно подключить несколько драйверов и приемников;
5. Широкий диапазон синфазного сигнала учитывает разность потенциалов земли между драйвером и приемником, обеспечивая максимальное синфазное напряжение от -7 до 12 В.
Уровень сигнала
RS-485 может осуществлять передачу на большие расстояния в основном за счет использования дифференциальных сигналов для передачи.Когда есть шумовые помехи, разница между двумя сигналами в линии все еще может быть использована для оценки, так что передаваемые данные не нарушаются шумом.
Дифференциальная линия RS-485 включает следующие 2 сигнала
A: Нереверсивный сигнал
B: обратный сигнал
Также может быть третий сигнал, который требует общей контрольной точки на всех симметричных линиях, называемой SC или G, для надлежащего функционирования симметричных линий.Этот сигнал может ограничивать синфазный сигнал, принимаемый на приемном конце, и трансивер будет использовать этот сигнал в качестве эталонного значения для измерения напряжения на линии AB.Стандарт RS-485 упоминает:
Если MARK (логическая 1), напряжение сигнала на линии B выше, чем на линии A.
Если ПРОБЕЛ (логический 0), напряжение сигнала на линии A выше, чем на линии B.
Чтобы не вызывать разногласий, общее соглашение об именах:
TX+ / RX+ или D+ вместо B (сигнал 1 высокий)
TX-/RX- или D- вместо A (низкий уровень при сигнале 0)
Пороговое напряжение:
Если на вход передатчика поступает высокий логический уровень (DI=1), напряжение на линии А больше, чем на линии В (VOA>VOB);если на вход передатчика поступает низкий логический уровень (DI=0), напряжение на линии А больше, чем на линии В (VOA>VOB);Напряжение B выше, чем на линии A (VOB>VOA).Если напряжение линии А на входе приемника больше, чем напряжение линии В (VIA-VIB>200мВ), на выходе приемника высокий логический уровень (RO=1);если напряжение линии B на входе приемника больше, чем напряжение линии A (VIB-VIA>200 мВ), приемник выдает низкий логический уровень (RO=0).
Единичная нагрузка (UL)
Максимальное количество драйверов и приемников на шине RS-485 зависит от их нагрузочных характеристик.Нагрузки драйвера и приемника измеряются относительно единичных нагрузок.Стандарт 485 предусматривает, что к шине передачи можно подключить не более 32 единиц нагрузки.
Режим работы
Шинный интерфейс может быть спроектирован двумя способами:
Полудуплекс RS-485
Полнодуплексный RS-485
Что касается конфигураций с несколькими полудуплексными шинами, как показано на рисунке ниже, данные могут передаваться только в одном направлении за раз.
Конфигурация полнодуплексной шины показана на рисунке ниже и обеспечивает одновременную двустороннюю связь между ведущим и подчиненным узлами.
Окончание шины и длина ответвления
Во избежание отражения сигнала линия передачи данных должна иметь конечную точку при очень большой длине кабеля, а длина ответвления должна быть как можно короче.
Для правильного согласования требуется согласующий резистор RT, соответствующий характеристическому импедансу Z0 линии передачи.
Стандарт RS-485 рекомендует, чтобы Z0=120 Ом для кабеля.
Кабельные магистрали обычно заканчиваются резисторами 120 Ом, по одному на каждом конце кабеля.
Электрическая длина ответвления (расстояние проводника между приемопередатчиком и кабельной магистралью) должна быть меньше одной десятой времени нарастания привода:
LStub ≤ tr * v * c/10
LStub= максимальная длина ответвления в футах
v = отношение скорости, с которой сигнал распространяется по кабелю, к скорости света
c = скорость света (9,8 * 10 ^ 8 футов / с)
Слишком большая длина ответвления приведет к тому, что отражение излучения сигнала повлияет на импеданс.На следующем рисунке показано сравнение сигналов с длинной и короткой ветвями:
Скорость передачи данных и длина кабеля:
При использовании высоких скоростей передачи данных используйте только более короткие кабели.При использовании низких скоростей передачи данных можно использовать более длинные кабели.Для низкоскоростных приложений сопротивление кабеля постоянному току ограничивает длину кабеля за счет добавления запаса помехоустойчивости за счет падения напряжения на кабеле.При использовании высокоскоростных приложений влияние переменного тока кабеля ограничивает качество сигнала и ограничивает длину кабеля.На рисунке ниже представлена более консервативная кривая длины кабеля и скорости передачи данных.
Shenzhen Zhongling Technology Co., Ltd. (ZLTECH) с момента своего основания в 2013 году занимается производством колесных роботов, разрабатывая, производя и продавая серводвигатели и приводы со стабильными характеристиками.Его высокопроизводительные серводвигатели-концентраторы ZLAC8015, ZLAC8015D и ZLAC8030L поддерживают связь по шине CAN/RS485, соответственно, поддерживают подпротокол CiA301, CiA402/протокол modbus-RTU протокола CANopen и могут монтировать до 16 устройств;поддержка контроля положения, контроля скорости и контроля крутящего момента и других режимов работы, подходящих для роботов в различных случаях, что значительно способствует развитию индустрии роботов.Для получения дополнительной информации о сервоприводах ступиц колес ZLTECH, пожалуйста, обратите внимание: www.zlrobotmotor.ком.
Время публикации: 04 августа 2022 г.