ในบทความนี้ บรรณาธิการของ Downcodes จะแนะนำโปรโตคอล RS-485 โดยละเอียด รวมถึงคำจำกัดความ คุณลักษณะ การออกแบบเครือข่าย และวิธีการเชื่อมต่อ เนื่องจากเป็นมาตรฐานการสื่อสารแบบอนุกรมที่ใช้กันทั่วไป โปรโตคอล RS-485 จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมทางอุตสาหกรรม การเก็บข้อมูล และสาขาอื่นๆ เมื่อเปรียบเทียบกับ RS-232 แล้ว มีความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่ดีกว่า ระยะการส่งข้อมูลที่ยาวกว่า และความสามารถแบบหลายสถานี ทำให้เป็นโซลูชันที่ต้องการในสถานการณ์การใช้งานต่างๆ ด้านล่างนี้เราจะเจาะลึกแง่มุมต่างๆ ของโปรโตคอล RS-485 เพื่อช่วยให้ผู้อ่านเข้าใจและประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนี้ได้ดีขึ้น
โปรโตคอล 485 หมายถึงโปรโตคอล RS-485 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับการสื่อสารแบบอนุกรม มาตรฐานการสื่อสารแบบอนุกรมทั่วไปคือ RS232 และ RS485 ซึ่งกำหนดแรงดันไฟฟ้า อิมพีแดนซ์ ฯลฯ แต่ไม่ได้กำหนดโปรโตคอลซอฟต์แวร์ ระดับบวกระหว่าง +2V ถึง +6V แสดงถึงสถานะลอจิกหนึ่ง ระดับลบระหว่าง -2V ถึง -6V แสดงถึงสถานะลอจิกอื่น
โปรโตคอล 485 หมายถึงโปรโตคอล RS-485 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับการสื่อสารแบบอนุกรม มาตรฐานการสื่อสารแบบอนุกรมทั่วไปคือ RS232 และ RS485 ซึ่งกำหนดแรงดันไฟฟ้า อิมพีแดนซ์ ฯลฯ แต่ไม่ได้กำหนดโปรโตคอลซอฟต์แวร์ ระดับบวกอยู่ระหว่าง +2V ถึง +6V ระบุสถานะตรรกะหนึ่ง ระดับลบอยู่ระหว่าง -2V ถึง -6V ระบุสถานะตรรกะอื่น อยู่ระหว่าง -2V ถึง -6V ระบุสถานะตรรกะอื่น สถานะสัญญาณดิจิตอลใช้การส่งสัญญาณที่แตกต่างกันซึ่งสามารถลดการรบกวนของสัญญาณเสียงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
1. ลักษณะทางไฟฟ้าของ RS-485: ลอจิก "1" แสดงโดยความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างสองบรรทัดเป็น + (2-6) V; ลอจิก "0" แสดงโดยความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างสองบรรทัดเป็น - (2 -6) วี. ระดับสัญญาณอินเทอร์เฟซต่ำกว่า RS-232-C ซึ่งทำให้ชิปของวงจรอินเทอร์เฟซเสียหายน้อยลง นอกจากนี้ระดับยังเข้ากันได้กับระดับ TTL และสามารถเชื่อมต่อกับวงจร TTL ได้อย่างง่ายดาย
2. อัตราการส่งข้อมูลสูงสุดของ RS-485 คือ 10Mbps.
3. อินเทอร์เฟซ RS-485 มีความแข็งแกร่งซึ่งหมายความว่ามีการรบกวนสัญญาณรบกวนที่ดี
4. ระยะการส่งข้อมูลสูงสุดมาตรฐานของอินเทอร์เฟซ RS-485 คือ 4,000 ฟุต ซึ่งจริง ๆ แล้วสามารถเข้าถึง 3,000 เมตร (ข้อมูลทางทฤษฎีในการใช้งานจริง ระยะจำกัดเพียงประมาณ 1,200 เมตร) และอินเทอร์เฟซ RS-232-C คือ อนุญาตให้เชื่อมต่อตัวรับส่งสัญญาณเพียง 1 ตัวกับบัส ซึ่งเป็นความสามารถของสถานีเดียว อินเทอร์เฟซ RS-485 ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อตัวรับส่งสัญญาณได้สูงสุด 128 ตัวกับบัส นั่นคือมีความสามารถหลายสถานี ดังนั้นผู้ใช้จึงสามารถสร้างเครือข่ายอุปกรณ์ได้อย่างง่ายดายโดยใช้อินเทอร์เฟซ RS-485 เดียว
เนื่องจากอินเทอร์เฟซ RS-485 มีภูมิคุ้มกันที่ดีต่อการรบกวนทางเสียง ระยะการส่งข้อมูลที่ยาวนาน และความสามารถหลายสถานี จึงกลายเป็นอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมที่ต้องการ เนื่องจากโดยทั่วไปเครือข่ายฮาล์ฟดูเพล็กซ์ที่ประกอบด้วยอินเทอร์เฟซ RS485 โดยทั่วไปต้องการเพียงการเชื่อมต่อสองครั้ง อินเทอร์เฟซ RS485 ทั้งหมดจึงใช้คู่บิดเกลียวแบบมีฉนวนในการส่งสัญญาณ ขั้วต่ออินเทอร์เฟซ RS485 ใช้ปลั๊กเสียบ DB-9 9 พิน อินเทอร์เฟซ RS485 กับเทอร์มินัลอัจฉริยะใช้ DB-9 (รู) และอินเทอร์เฟซแป้นพิมพ์ RS485 ที่เชื่อมต่อกับแป้นพิมพ์ใช้ DB-9 (พิน)
อ่านเพิ่มเติม:
การออกแบบวงจรตัวรับส่งสัญญาณ RS485 ใช้โปรโตคอลหลายต้นแบบ SBUS ในการออกแบบระบบการรับอุณหภูมิแบบหลายช่องสัญญาณให้เสร็จสมบูรณ์ มาตรฐานพอร์ตอนุกรม RS-232 ทั่วไปไม่เหมาะสำหรับระบบสื่อสารนี้เนื่องจากมีระยะการสื่อสารสั้นและความเร็วต่ำ ในขณะที่มาตรฐาน RS-485 ชดเชยข้อบกพร่องนี้ ดังนั้นการออกแบบตัวรับส่งสัญญาณฟิสิคัลเลเยอร์จึงใช้ชิป MAX485
ตัวรับส่งสัญญาณ Rs485 มีเทอร์มินัลที่เปิดใช้งานอยู่สองตัว เทอร์มินัลที่เปิดใช้งานการรับจะต่อสายดิน และเทอร์มินัลที่เปิดใช้งานการส่งข้อมูลจะถูกควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ 51 ดังนั้น โฮสต์จะอยู่ในสถานะรับเสมอเมื่อไม่ได้ใช้งาน และเมื่อจำเป็นต้องส่งข้อมูล เพียงเปิดใช้งานเทอร์มินัลส่งสัญญาณ นอกจากนี้ เพื่อให้สามารถตรวจสอบบัสได้ ปลายรับสัญญาณพอร์ตอนุกรมจะเชื่อมต่อกับอินเตอร์รัปต์ INT0 ภายนอกของไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านทริกเกอร์ Schmitt เพื่อให้สามารถใช้อินเทอร์รัปต์เพื่อตรวจสอบว่าบัสไม่ว่างหรือไม่
ในเครือข่ายการสื่อสาร RS-485 ตัวรับส่งสัญญาณ 485 มักจะใช้ในการแปลงระดับ TTL และระดับ RS485 ตัวควบคุมพอร์ตอนุกรมในโหนดใช้สายสัญญาณ RX และ TX เพื่อเชื่อมต่อกับตัวรับส่งสัญญาณ 485 และตัวรับส่งสัญญาณเชื่อมต่อกับบัสเครือข่ายผ่านสายที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปจะใช้การส่งสัญญาณ TTL ระหว่างตัวควบคุมพอร์ตอนุกรมและตัวรับส่งสัญญาณ และระหว่าง ตัวรับส่งสัญญาณและบัสส่งสัญญาณที่แตกต่างกัน เมื่อส่งข้อมูล สัญญาณ TX ของคอนโทรลเลอร์พอร์ตอนุกรมจะถูกแปลงเป็นสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลโดยตัวรับส่งสัญญาณและส่งไปยังบัส เมื่อรับข้อมูล ตัวรับส่งสัญญาณจะแปลงสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลบนบัสเป็นสัญญาณ TTL และส่งไปยังพอร์ตอนุกรม คอนโทรลเลอร์ผ่านพิน RX โดยปกติแล้วโหนดเหล่านี้จะมีต้นแบบได้เพียงคนเดียวเท่านั้น และส่วนที่เหลือเป็นทาสทั้งหมด มีการเพิ่มตัวต้านทานจับคู่ 120 โอห์มที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของบัส
ข้างต้นเป็นเนื้อหาเกี่ยวกับโปรโตคอล 485 ฉันหวังว่ามันจะเป็นประโยชน์กับทุกคน
ฉันหวังว่าคำอธิบายโดยบรรณาธิการของ Downcodes จะช่วยให้ทุกคนเข้าใจโปรโตคอล RS-485 ได้ ในการใช้งานจริง จำเป็นต้องเลือกชิปตัวรับส่งสัญญาณและพารามิเตอร์การสื่อสารที่เหมาะสมตามความต้องการเฉพาะอีกด้วย หากคุณมีคำถามใด ๆ โปรดฝากข้อความไว้ในพื้นที่แสดงความคิดเห็น!