RS485 là một kịch bản điều khiển công nghiệp, ứng dụng rất nhiều giao thức truyền thông, tín hiệu vật lý khác biệt RS485 trong môi trường điện từ của khu công nghiệp phức tạp, có khả năng chống nhiễu mạnh mẽ.
Đối với các kỹ sư thường tập trung vào phát triển phần mềm ứng dụng, việc sử dụng RS485 để truyền dữ liệu, miễn là có thể tập trung vào bộ thu phát dữ liệu cổng nối tiếp, nhưng trên thực tế, ở cấp độ phần cứng, việc gửi và nhận dữ liệu giao tiếp RS485, nhưng cũng cần phải tuân theo một số cơ chế nhất định.
Đặc điểm giao diện truyền thông RS485
Là một phương thức liên lạc được sử dụng phổ biến hơn trong lĩnh vực công nghiệp, bus RS485 có nhiều đặc điểm sau:
1, đầu ra bộ thu phát A, B giữa mức +2V ~ +6V, là logic "1"; đối với -6V ~ -2V, là logic "0". Mức tín hiệu giảm hơn RS232, không dễ làm hỏng chip giao diện. Một tín hiệu điều khiển “kích hoạt” khác, có thể khiến bộ thu phát ở trạng thái điện trở cao, cắt đứt kết nối với đường truyền.
2, độ nhạy đầu vào của máy thu là 200mV, nghĩa là khi chênh lệch mức giữa đầu nhận A và B 200mV có thể là logic đầu ra.
3, tốc độ truyền cao (10Mbps), khoảng cách truyền lên tới 1200m).
4, với khả năng truyền dẫn đa{1}}trang web, tức là bus cho phép kết nối tới 128 bộ thu phát, có thể thiết lập một mạng lưới các thiết bị.
5, dải điện áp ở chế độ-thu phát RS485 phổ biến là -7V ~ +12V, chỉ để đáp ứng các điều kiện thì toàn bộ mạng có thể hoạt động bình thường. Khi điện áp ở chế độ chung của đường dây mạng vượt quá phạm vi này sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định của giao tiếp hoặc thậm chí làm hỏng giao diện.
Phương pháp điều khiển thu phát RS485
RS485 thuộc loại bus bán song công, trên thực tế, việc sử dụng chung phương thức thăm dò máy chủ hoặc truyền mã thông báo để phân bổ điều khiển bus, các thiết bị RS485 cần truyền và nhận chuyển đổi hướng.
Thực tế phổ biến hơn là mỗi thiết bị RS485 thường ở trạng thái nhận, chỉ trong dữ liệu của chính chúng được gửi đến trạng thái gửi, dữ liệu được gửi để chuyển trở lại trạng thái nhận một lần nữa.
Thứ nhất: điều khiển chuyển mạch chương trình
Phương thức chuyển đổi bộ thu phát RS485 được sử dụng phổ biến nhất là chuyển mạch chương trình, tức là một cổng I/O của MCU để điều khiển chân kích hoạt bộ thu phát RS485, theo cách thông thường để thiết bị thu phát RS485 ở trạng thái nhận.
Biểu đồ sau, ở đây chip 485 có SN65LBC184 của TI, tốc độ tối đa 250Kbps, khi có dữ liệu được gửi, MCU sẽ được pin của thiết bị thu phát RS485 (mạng RS485_EN2) đặt ở trạng thái gửi, sau khi hoàn thành dữ liệu đã gửi, sau đó thiết bị thu phát RS485 sẽ cắt trở lại trạng thái nhận.
Cách này đơn giản, dễ làm, không cần tốn thêm chi phí, cách này nhiều người sẽ biết và cơ bản đều sử dụng.
Loại thứ hai: chuyển mạch tự động
Tuy nhiên, khi chúng tôi sử dụng một bo mạch chủ hoặc bo mạch lõi điều khiển công nghiệp nền tảng phần cứng nhất định để phát triển thứ cấp, do bo mạch chủ hoặc bo mạch lõi điều khiển công nghiệp không dự trữ đủ cổng I / O, do đó không thể đạt được phương pháp chuyển mạch chương trình thu phát RS485.
Trong một số trường hợp cụ thể, trình điều khiển cơ bản của nền tảng phát triển không được mở công khai, rất khó để thực hiện phát triển thứ cấp của nền tảng cơ bản, trong trường hợp này, ngay cả khi có đủ cổng I/O cũng không thể thực hiện chuyển đổi chương trình.
Vì lý do này, chúng ta cần sử dụng một công nghệ chuyển mạch khác, đó là công nghệ chuyển mạch tự động.
Tự động chuyển mạch thực sự có nghĩa là chân kích hoạt không cần cổng I/O riêng để điều khiển mà được điều khiển bởi chân truyền khi nó gửi dữ liệu.
Để nhận ra phương pháp này có thể được kích hoạt ở đó cùng với một biến tần, biểu đồ sau, ở trạng thái không hoạt động, cổng nối tiếp gửi tín hiệu TXD2 ở mức cao, sau khi đầu ra của biến tần ở mức thấp, để SN65LBC184 ở trạng thái nhận và bus RS485 do vai trò của điện trở kéo xuống ở trạng thái A cao và B thấp.
Khi gửi dữ liệu, bit mức thấp trên đường tín hiệu TXD2 sẽ điều khiển SN65LBC184 để vào trạng thái truyền và gửi bit ra ngoài. Và bit mức cao đặt SN65LBC184 ở trạng thái nhận, được biểu thị bằng điện trở kéo-lên và xuống bus RS485 đặt bus ở trạng thái A cao B thấp, tức là mức cao được gửi.
Biến tần cũng có thể được thay thế bằng triode, như trong hình bên dưới và nguyên lý làm việc cũng giống như việc thêm một biến tần.
Tuy nhiên, phương pháp này có khả năng lái xe hạn chế khi gửi mức cao nên sẽ hạn chế khoảng cách liên lạc và thường áp dụng cho những trường hợp khoảng cách không xa.
