RS - 485 - Bus-Anwendung, wird oft auf verschiedene RS - 485 - Geräte zwischen der Kommunikation, verschiedene Geräte Kompatibilität gibt es Unterschiede, einige Geräte sind sehr stabil, einige Geräte erhalten aber oft abnorme Daten, was ist die Ursache? Wie kann man das noch verhindern?
RS - 485 Anwendung Anomalie
Ein Energiespeicher-Kunde in der Verwendung von ZLG voll isolierten RS - 485 Transceiver-Chip SM4500, wird oft Daten instabil, wie in der folgenden Abbildung 1, wenn die Kunden-Geräte und verschiedene RS - 485 - Geräte kommunizieren, einige Geräte Kommunikation ist stabil, einige Geräte von Zeit zu Zeit erhalten abnorme Level.
Abbildung 1 SM4500 Anwendungsdiagramm
Nach dem Test wurde festgestellt, dass der Kanal der Kundenkarte RS - 485 im Leerlauf ist, und der Buspegel liegt auf 0 Potential. Wie in Abbildung 1 gezeigt, schreibt der RS - 485 - Standard, dass die Empfängerseite (RXD) ein unbestimmtes Niveau empfängt, wenn die Pegel zwischen den AB-Büssen zwischen - 200 mV und + 200 mV liegen (für Erklärungen, unten zusammen als "Schwellenniveau" bezeichnet). Und verschiedene RS - 485 - Geräte, die Schwellenstufe sind unterschiedlich, SM4500 Schwellenstufe ist -10mV ~ -200mV, wenn die Kommunikation mit der Schwellenstufe von -200mV ~ +200mV Gerät, kann es eine Ausnahme auftreten, so wie kann man dieses Problem vermeiden?
Abbildung 2 Schematisches Diagramm des Empfangspegels von RS - 485
Ursache für den unsicheren Zustand des Buslevels
1. Ohne Widerstand nach oben.
Wie Abbildung 3, Abbildung 4 für die SM4500 Kommunikation der Bus-Wellenform, Senden von Daten (nicht im Leerlauf Zustand), der maximale Bus-Level - Wert ist 3,28 V, der minimale Wert ist -2,96 V; im Leerlauf Zustand, der maximale Bus-Level - Wert ist 240 mV, der minimale Wert ist -160 mV, zu diesem Zeitpunkt ist der Bus bereits in einem unbestimmten Status.
Abbildung 3 SM4500 2 Mbps Bus-Wellenform bei Nicht-Leerlauf
Abbildung 4 SM4500 Bus-Wellenform im Leerlauf
Nach dem typischen Verbindungsschaltungsdiagramm des SM4500 - Handbuchs wird der Buspegel nach dem Hinzufügen des Pull-up - down-Widerstands hoch gezogen, der zu diesem Zeitpunkt bereits weit größer ist als die unbestimmte Zustandspannung, wie in Abbildung 6 dargestellt. Es ist zu sehen, dass bei der Anwendung von RS - 485 ein Auf - und Abzugswiderstand unerlässlich ist.
Abbildung 5 Typische Schaltschaltung des SM4500 Anschlusses
Abbildung 6 Wellenform des SM4500 im Leerlauf (Einstellung des Pull-up - down-Widerstands 100 k Ω)
2. "Überschüssiger" Terminationswiderstand
Vermutlich alle Ingenieure wissen, dass die Funktion des Terminationswiderstands ist, die Signalreflexion zu eliminieren, so dass die praktische Anwendung wird oft standardmäßig eingestellt, aber nicht alle Situationen benötigen einen Terminationswiderstand, manchmal führt der Terminationswiderstand einige Probleme ein. Wenn der Bus im Leerlauf in einem unbestimmten Zustand ist, kann er durch die Einstellung des Pull-Up - Down-Widerstands vermieden werden, aber nach dem Zugriff auf den Terminalswiderstand wird das Busniveau wieder in einen unbestimmten Zustand eingetreten, wie in Abbildung 7 dargestellt. Wie lösen wir das?
Abbildung 7 Wellenform des SM4500 im Leerlauf (Einstellungen des Pull-up - Down-Widerstands 100 k Ω, 60 Ω Terminationswiderstands)
Wie der Bus nicht innerhalb des Schwellenniveaus
Schauen wir uns zuerst an, warum der Bussniveau nach dem Zugriff auf den Terminalswiderstand wieder in einen unsicheren Zustand tritt. SM4500 Bus-Eingangsimpedanz bis zu Hunderten von kΩ, nach der Einstellung des Terminationswiderstands, ignorieren Sie den Einfluss des internen Widerstandes, gehen Sie davon aus, dass die Ausgangsspannung von SM4500 auf dem Bus ist die gleiche, wenn der Bus im Leerlauf ist, wie folgt, Kommunikationsäquivalenz Schematik wie in Abbildung 8, wo R oben, R unten ist der Bus-Zug - Widerstand, R ist der Terminationswiderstand.
Abbildung 8 Schematisches Diagramm der Kommunikationsäquivalenz des SM4500
Basierend auf der obigen Formel, berechnen Sie die Abbildung 7 Bus Leerlaufspannung VAB = VISOOUT * 60 Ω / (100k Ω + 100k Ω + 60 Ω), hier VISOOUT 5.1V, VAB = 1,53mV (mit der gemessenen Wellenform übereinstimmt), innerhalb der Grenzwerte von RS - 485 Standard. Durch die Formel wurde festgestellt, dass solange der Zug-und - Abwärts-Widerstand reduziert wird, kann das Niveau des Buses im Leerlauf erhöht werden, so dass die folgende Formel erhalten wird:
Solange der Auf - und Abzugswiderstand < 735 Ω ist, kann der Buspegel im Leerlauf > 200mV sein. Zum Beispiel nehmen Sie R auf = 510 Ω zur Verifizierung, berechnen Sie VAB = 283mV, der tatsächliche Bussniveau gemessen wie in Abbildung 9, der Cursor misst den Bussniveau von 276mV (in Anbetracht des Drahtwiderstands und Messfehlers, so entspricht es dem theoretischen Wert). Je kleiner der Widerstand, desto besser? In der Tat, je kleiner der Pull-Down - Widerstand der Bus-Leerlauf - Zustand, desto höher ist die Differenzspannung gehalten, zu diesem Zeitpunkt, desto größer ist der Stromverbrauch des Terminationswiderstands und des Pull-Down - Widerstands, desto höher ist die Anforderung an die Leistungsfähigkeit des RS - 485 - Transceivers, wenn die Leistungsfähigkeit des RS - 485 - Transceivers überschritten wird, kann auch zu einem Kommunikationsfehler führen (detaillierte Analysen können Sie den früheren Artikel "Detaillierte Auswahl des RS - 485 - Pull-Down - Widerstands" sehen).
Abbildung 9 SM4500 Buswellenform im Leerlauf (Einstellung des Pull-Up - Down-Widerstands 510 Ω, 60 Ω Terminationswiderstands)
Wie Abbildung 10, SM4500 Schwellenlevel ist -10mV ~ -200mV, in der Tat ist kleiner als die RS - 485 - Standard-Bereich, das heißt, Bus im Leerlauf ist weniger leicht in die Schwellenlevel zu gelangen. Gemäß der Formel für die Berechnung des Pull-Down - Widerstands nähert sich der Pull-Down - Widerstand an unendlich, wenn sich die VAB-Spannung 0 nähert, mit anderen Worten, kann der SM4500 theoretisch ohne Pull-Down - Widerstand normal kommunizieren. Aber in der Tat verwendet SM4500 Geräte, die oft mit verschiedenen RS - 485 - Geräten kommunizieren, und der Bus ist anfällig für Störungen, um Schwankungen zu erzeugen, so dass für eine bessere Buskompatibilität, die Einstellung von Pull-up - down-Widerstand ist auch notwendig.
Abbildung 10 SM4500 Wahrheitswerttabelle
Zusammenfassung
1. RS - 485 im Busnetzwerk ist die Einstellung des Pull-up - down-Widerstandes notwendig, so dass es verhindert werden kann, dass der Bus im Leerlauf innerhalb des Schwellenniveaus eingetreten wird;
2. Wenn der Bus den Terminationswiderstand einstellt, müssen Sie die Größe des Pull-up - down-Widerstandes entsprechend der tatsächlichen Situation anpassen, wenn nötig, den Terminationswiderstand angemessen erhöhen, um zu vermeiden, dass der Bus im Leerlauf innerhalb des Schwellenniveaus ist;
3. SM4500 Schwelle-Level - Bereich ist klein, wenn der Bus im Leerlauf ist, ist es weniger einfach, innerhalb der Schwelle-Level, gute Kompatibilität zu bekommen.
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