Giriş

RS485 devresi, endüstriyel kontrol ortamında yaygın olarak kullanılan ortak bir seri iletişim arayüzü standardıdır. Dengeli iletim ve diferansiyel alım kullanır, ortak mod parazitini bastırma yeteneğine sahiptir, onlarca metreden binlerce metreye kadar iletişim mesafesi için uygundur ve çok düğümlü sistemlerde iyi performans gösterir.

Endüstriyel kontrol alanında, RS485 veri yolu genellikle sensörler, aktüatörler vb. gibi çeşitli cihazları bağlamak için kullanılır. Diferansiyel iletim modu sayesinde RS485 veri yolu, kararlı veri iletimi sağlamak için ortak mod parazitine etkili bir şekilde direnebilir. Ayrıca RS485 devresi, sistem güç kaynağını ve alıcı-verici güç kaynağını izolasyon cihazı aracılığıyla izole ederek sistemin kararlılığını ve güvenliğini daha da artırabilir.

SSP485 çipi, 2Mbps'ye kadar veri aktarım hızlarına sahip klasik bir +5V düşük güçlü yarı çift yönlü RS485 alıcı-vericidir. +3.3V güç kaynağı, maksimum iletim hızı 500Kbps'ye önerilir. SSP485, +15kVESD elektrostatik deşarj korumalı arıza emniyetli bir devreye sahiptir.

SSP485 alıcısı, birim yük başına 1/8 giriş empedansına sahiptir ve veri yoluna 256 alıcı-verici bağlanabilir. Esas olarak RS-485/RS-422 haberleşme sisteminde kullanılır.

SSP485 çip pin diyagramı aşağıdaki gibidir:

 

(SSP485 pin şeması)

Pin açıklaması aşağıdaki gibidir:

 

（Pin Atama）

SSP485 devre şeması aşağıdaki gibidir:

 

(SSP485 devre şeması)

SSP485 tipik devre RE ve DE'nin birbirine bağlı olduğunu, MCU kontrol pimi tarafından kontrol edildiğini, RX ve TX'in sırasıyla SSP485 RO ve DI pinlerine bağlı MCU seri sinyalleri olduğunu görebiliriz.

  • Kontrol sinyali yüksek ve RE mantığı 1 olduğunda, SSP485 gönderme için etkinleştirilir:

TX yüksek olduğunda, A çıkışı yüksek ve B çıkışı düşüktür, yani 485 çıkışı lojik 1'dir;

TX düşük olduğunda, A çıkışı düşük ve B yüksektir, yani 485 çıkışının mantıksal 0'ıdır.

  • Kontrol sinyali düşük ve RE mantığı 0 olduğunda, SSP485 alım için etkinleştirilir:

485 veri yolunda A-B≥-50mV olduğunda, RX yüksektir ve lojik 1 alınır.

485 veri yolunda A-B≤-200mV olduğunda, RX düşüktür ve mantıksal 0 alınır.

Optokuplör izolasyon devresi

 

(İzolasyon devre şeması)

VCC_MCU ve VCC2, sinyallerin izole edilmiş iletimini sağlamak için optokuplaj izolasyonu yoluyla iki ortak olmayan güç kaynağı grubudur, SSP485 ve MCU ortak değildir, tamamen izole edilmiştir ve yüksek ortak mod voltajının oluşumunu etkili bir şekilde engeller, böylece 485 çip hasar oranını büyük ölçüde azaltır, sistemin kararlılığını artırır. Ancak birçok devre cihazı da vardır, kısa ömür, ortak moda karşı zayıf direnç, yüksek güç tüketimi, iletim hızı fotoelektrik cihazlar vb. ile sınırlıdır.

Dijital izolasyon devresi

 

(İzolasyon devre şeması)

Otomatik alıcı-verici devresi

 

（Devre şeması）

Otomatik alıcı-verici devresi 485 devresinin üzerine tipik bir triyot anahtarlama devresi ekler.

  • Veri gönder

Eğer 0x72 verisini göndermek istiyorsak, bunu ikili 0x01110010 olarak yazarız ve TX pini 1 ve 0'ı yansıtmak için yüksek ve düşük olacaktır.

TX pini 0 olduğunda, transistör açık değildir, DE yüksektir ve sürücü durumuna girilir. DI pini topraklanmışsa, AB'ler arasındaki diferansiyel seviye mantığı 0'dır;

TX pini 1 olduğunda, transistör açıktır, RE düşüktür ve alıcı durumuna girer ve A ve B pinleri yüksek empedans durumundadır, çünkü çekme direnci Ra2 ve aşağı çekme direnci Rb2'nin etkisi nedeniyle, AB arasındaki diferansiyel seviye mantığı 1'dir.

  • Alınan veriler

Veri alırken MCU'nun RX pini kullanılır. Veri alırken TX pini yüksek kalır, transistör açıktır, RE düşüktür ve alıcı durumuna girer. RX pini, AB ucundan iletilen verileri alacaktır.

Transistörün açık gecikmesi ns seviyesindedir ve kapalı gecikme us seviyesindedir, bu da alıcı-verici devresinin düşük seviyesinin daha uzun bir gecikme süresine yol açacaktır, ardından yüksek iletim seviyesi harici yukarı ve aşağı çekme direnci tarafından tahrik edilir ve direnç ne kadar yüksekse, yükselen kenar o kadar yavaş olur.

 

 

 

TX pininde gönderilen bitin 0 ve gönderilecek bitin 1 olduğunu varsayarsak, alıcı-verici alıcı durumuna geçer çünkü yüksek iletim seviyesi harici bir aşağı çekme direnci tarafından sürülür. AB hattının düşük seviyeden yüksek seviyeye geçmesi birkaç yüz ns sürer ve bu süre zarfında RX pini 0 alır. Baud hızı çok yüksekse, RX pimi tarafından alınan düşük seviye, alıcı başlangıç biti ile karıştırılacak ve anormal iletişimle sonuçlanacaktır. Bu nedenle, gerçek devre ölçülür ve 128000bps ve altındaki otomatik alıcı-verici hızı normal iletişim olabilir.