Podręcznik komunikacji szeregowej Dewalt Dwmiiifs

Podręcznik komunikacji szeregowej Dewalt Dwmiiifs to kompletny zestaw narzędzi do tworzenia i obsługi połączeń szeregowych. Umożliwia tworzenie interfejsów szeregowych dla urządzeń Dewalt, takich jak sterowniki silników, a także połączenia szeregowe między urządzeniami różnych producentów. Podręcznik zawiera wszystkie niezbędne informacje dotyczące tworzenia i konfigurowania połączeń szeregowych oraz korzystania z nich do komunikacji z urządzeniami. Podręcznik zawiera szczegółowe opisy protokołów komunikacji szeregowej i szczegółowe instrukcje wykonywania zadań, takich jak tworzenie i monitorowanie połączeń szeregowych. Podręcznik jest przeznaczony dla wszystkich, którzy chcą nauczyć się tworzyć i konfigurować połączenia szeregowe oraz korzystać z nich do komunikacji z urządzeniami Dewalt.

Ostatnia aktualizacja: Podręcznik komunikacji szeregowej Dewalt Dwmiiifs

  • 24 marca, 2021
  • Oskar Pacelt

Czas czytania: 6 min.

Mikrokontrolery z rodziny AVR są popularne wśród hobbystów na całym świecie. Układy z tej rodziny są idealne do nauki programowania mikrokontrolerów dzięki szerokiemu wsparciu i dużej ilości materiałów szkoleniowych. Na pewnym etapie praktyki elektronicznej trafia na nie każdy.

Mikrokontroler został opracowany w 1971 roku przez firmę Intel Corporation w Stanach Zjednoczonych. Był to 4-bitowy mikrokontroler o nazwie i4004 zamówiony przez japońską firmę BUSICOM do kalkulatorów. Później zmieniono umowę i z powodzeniem był sprzedawany jako mikrokontroler ogólnego przeznaczenia. Następnie Intel Corporation opracowało 16-bitowy mikrokontroler “8086”, po 8-bitowych mikrokontrolerach takich jak “i8008”, “i8080A” i “i8085”. Z czasem 12-bitowy mikrokontroler firmy Toshiba został opracowany jako sterownik silnika samochodowego Forda. Pojawiły się kontrolery 32-bitowe. I tak to się zaczęło, stopniowo przechodząc do procesorów używanych obecnie w komputerach osobistych.

4-bitowa jednostka centralna (CPU) Intel 4004 wydana w 1971 roku. Pierwszy komercyjnie produkowany mikroprocesor i pierwszy z długiej linii procesorów Intela. Widoczna biała ceramika.

Ludzie odbierają informacje za pomocą oczu i uszu, wykonują obliczenia i zapamiętują przez myślenie. Mówią i piszą używając swoich części ciała. Można powiedzieć, że to nasze mózgi i nerwy kontrolują ciała, aby zjednoczyć jego ruchy. Podobnie jak ludzie, mikrokontrolery przechowują informacje, ale wprowadzane z przełączników, klawiatur i czujników, wykonują obliczenia i wyprowadzają wyniki jako dane. Mikrokontroler musi również spełniać pięć podstawowych funkcji: wejście, obliczenia, przechowywanie, wyjście i sterowanie. Te elementy nazywane są pięcioma elementami mikrokontrolerów – trochę jak pięć ludzkich zmysłów.

Gdzie można znaleźć mikrokontrolery AVR

A co tu znaczy AVR? Automatyczny regulator napięcia (AVR) jest urządzeniem elektronicznym, które utrzymuje stały poziom napięcia w urządzeniach elektrycznych przy tym samym obciążeniu. Mikrokontrolery AVR znajdują wiele zastosowań jako systemy wbudowane. Są szczególnie powszechne w hobbystycznych i edukacyjnych aplikacjach wbudowanych, spopularyzowanych przez ich włączenie do wielu otwartych płyt rozwojowych sprzętu z linii Arduino .

  • ADC – Analog-to-Digital Converter. Przetwornik analogowo-cyfrowy.
  • AREF – Analog Reference Voltage. Napięcie, do którego odnosi się przetwornik analogowy.
  • CPU – Central Processing Unit. Jednostka centralna, procesor. 
  • DC – Direct Current. Prąd stały. 
  • DIP – Dual In-line Package. Czasem DIL: Dual-in-Line. Rodzaj obudowy dla układów scalonych i elementów elektronicznych. 
  • EEPROM, E2PROM – Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory. Nieulotna pamięć komputerowa kasowana tylko z pomocą prądu elektrycznego. 
  • EMC – Electromagnetic Compatibility. Kompatybilność elektromagnetyczna. Zdolność urządzenia do pracy w środowisku elektromagnetycznym bez emisji zaburzeń pola elektromagnetycznego.
  • ESD – Electrostatic Discharge. ESD. Wyładowanie elektrostatyczne. Nagły i chwilowy przepływ prądu między dwoma obiektami. Przeważnie stosowany do określania niechcianych prądów mogących uszkodzić sprzęt. 
  • GND – Ground. Masa. 
  • HVPP – High-Voltage/Parallel Programmer. Programator HVPP.
  • Hz – Herz.
  • I/O – Input and Output. Wejście i wyjście układu.
  • IDE – Integrated Development Environment. Zintegrowane środowisko programistyczne, np. Arduino IDE. 
  • ISP – In-System Programming. Programowanie układu bez wyciągania układu z gniazda w urządzeniu. 
  • MCU – Microcontroller Unit. Skrótowiec od mikrokontrolera. 
  • MISO – Master In Slave Output. Linia do odbierania danych z układu peryferyjnego. 
  • MOSI – Master Out Slave Input. Linia do przesyłania danych dla układu peryferyjnego.
  • PCB – Printed Circuit Board. Płytka drukowana. 
  • PDI – Program and Debug Interface. Interfejs programowania i debugowania. 
  • RC – Filter Resistor-Capacitor Filter. Filtr RC. Rodzaj pasywnego filtra – dzielnika napięcia zależnego od częstotliwości. 
  • RST – Reset
  • SPI – Serial Peripheral Interface. Szeregowy interfejs urządzeń peryferyjnych.
  • TPI – Tiny Programming Interface. Interfejs TPI. Obsługuje zewnętrzne programowanie wszystkich pamięci nieulotnych.
  • UPDI – Unified Program and Debug Interface. Interfejs programowania i debugowania UPDI.
  • VCC – Supply Voltage. Napięcie zasilania.
  • XTAL – Crystal Oscillator. Rezonator kwarcowy. Stabilizuje częstotliwość drgań oscylatorów. 
  • Mikrokontrolery AVR - SMD i w obudowie THT

    Mikrokontrolery AVR - na czym warto się skupić

    Zasilacz jest krytyczną częścią każdego projektu sprzętowego i ma bezpośredni wpływ na wydajność systemu. Dwa ważne aspekty, które należy rozważyć przy projektowaniu zasilania dla dyskretnych/cyfrowych elementów dyskretnych/cyfrowych urządzenia AVR to ochrona ESD i emisja szumów.

    Większość mikrokontrolerów AVR pracuje w szerokim zakresie napięć i pobiera tyle prądu zasilającego, ile wymagają podłączone do niego urządzenia. Może to sprawiać wrażenie, że zasilanie nie jest kwestią najważniejszą, ale jak w każdym układzie cyfrowym, prąd zasilania jest wartością średnią. Prąd jest pobierany w bardzo krótkich skokach. Jeśli linie I/O są przełączające, skoki będą jeszcze większe. Zależnie od rodzaju pracy, wartości i obciążenia linii I/O skoki mogą trwać nawet kilka nanosekund albo wynosić nawet kilkaset mA. Takie skoki prądu nie powinny być dostarczane przez długie linie zasilające; głównym źródłem powinien być kondensator filtrujący zakłócenia. 

    Urządzenia AVR, które mają wbudowany przetwornik ADC, mogą mieć oddzielny pin analogowego napięcia zasilania, AVCC. To oddzielne napięcie zasilania zapewnia, że obwody analogowe są mniej podatne na szumy cyfrowe, które pochodzą z przełączania układów cyfrowych. Kondensator powinien znajdować się możliwie jak najbliżej pinów zasilających sekcje mikrokontrolera. Aby poprawić dokładność przetwornika ADC, analogowe napięcie zasilające musi być oddzielnie odsprzęgnięte, podobnie jak cyfrowe napięcie zasilania. AREF również musi być odsprzężone. Typowa wartość kondensatora wynosi 100 nF. Jeśli obecna jest oddzielna masa analogowa (AGND), masa analogowa powinna być oddzielona od masy cyfrowej, tak aby masa analogowa i masa cyfrowa były oddzielone. cyfrowego, tak aby masa analogowa i cyfrowa były połączone tylko w jednym punkcie (na zasilaniu GND).

    Montaż THT, montaż SMD / SMT

    Dwie metody montażu, SMD i THT, różnią się zasadniczo. Czasami zamiennie stosuje się określenie montaż powierzchniowy SMT (surface mount devices / surface mount technology).

    Montaż powierzchniowy polega na automatycznym umieszczaniu komponentów na powierzchni płytki po nałożeniu pasty lutowniczej za pomocą szablonu. W wariancie przemysłowym tak przygotowana płytka trafia do pieca, a cały proces produkcyjny zakończony jest kontrolą. Kluczową rolę odgrywa tutaj precyzja maszyny. Montaż SMD, dzięki niewielkim rozmiarom komponentów, zapewnia większą wytrzymałość mechaniczną układu i odporność na wstrząsy czy wibracje, natomiast w samym procesie produkcji wymagana jest ochrona ESD, ponieważ komponenty są wrażliwe na wyładowania elektrostatyczne. To pełnoprawna “technologia produkcyjna”, więc do własnych działań w montażu powierzchniowym trzeba nieco wprawy z lutowaniem. Potrzebny jest dobry topnik w paście, nałożenie go na płytkę PCB, następnie nałożenie na tak przygotowany preparat układu i rozgrzana cyna. To zdecydowanie szybsze niż lutowanie przewlekane, o ile stosujemy układy scalone. W przypadku wielu elementów jak różne rezystory i kondensatory to już sprawa bardziej skomplikowana. 

    Montaż THT (z ang. Through-Hole Technology, dosłownie: przez dziurę) to natomiast montaż przewlekany. Elementy umieszcza się w przygotowanych otworach i przylutowuje po drugiej stronie albo zalewając cyną obie strony lutowniczego otworu w przypadku płytki dwuwarstwowej. Tutaj również zakłada się montaż zautomatyzowany z udziałem maszyny oraz lutowanie natryskowe z udziałem dysz i roztopionej cyny. W przypadku robienia tego własnoręcznie, w porównaniu do SMD / SMT to montaż zdecydowanie bardziej czasochłonny, ale łatwiejszy w serwisowaniu niż SMD i przez to zalecany w początkowych projektach. 

    Podłączenia pinu RST na urządzeniach AVR

    Pin RESET na urządzeniu AVR jest aktywny-niski, a ustawienie go w stan niski z zewnątrz spowoduje zresetowanie urządzenia. Reset ma dwa cele:

    • zwolnienie linii, inicjalizację rejestrów I/O i wyzerowanie licznika programu (PC),
    • wejście w tryb programowania.

    Wartość rezystora podciągającego, który musi być stosowany w przypadku konkretnych urządzeń oraz bardziej szczegółowe informacje na temat pinu RESET i jego działania można znaleźć w odpowiednich arkuszach danych urządzenia. Zazwyczaj w AVR odpowiednim rezystorem jest 4, 7 lub 10 kOhm.

    Podłączenie linii programatora/debuggera

    Mikrokontrolery AVR posiadają jeden lub więcej interfejsów do programowania lub debugowania. In-System Programming (ISP) jest interfejsem programowania używanym do programowania pamięci Flash, EEPROM, Lock i Fuse w prawie wszystkich urządzeniach AVR. Fuse w prawie wszystkich urządzeniach AVR. Ta funkcja umożliwia zaprogramowanie mikrokontrolera AVR w ostatnim etapie produkcji docelowej płytki aplikacyjnej, przeprogramowanie go, jeśli błędy zostaną wykryte późno w procesie lub aktualizację urządzenia AVR. Niektóre interfejsy ISP mogą być również używane do debugowania onchip. Logiczną konsekwencją jest to, że zaleca się zaprojektowanie docelowej płytki aplikacyjnej w taki sposób, aby złącza ISP były łatwo dostępne – to częsty argument wśród wymienianych atutów danego układu. Takie debugowanie to jednak rzadkość, a w AVR zdecydowanie łatwiej debuguje się przy pomocy wyjść portu szeregowego (RX, TX). Kwestia dostępności pinów to nie cecha konkretnych mikrokontrolerów, a bardziej kwestia tego, jak zaprojektuje się konkretną płytkę PCB.

    Serial Peripheral Interface (SPI) jest magistralą interfejsu używaną do przesyłania danych pomiędzy mikrokontrolerami i małymi urządzeniami peryferyjnymi, takimi jak rejestry przesuwne, czujniki i karty SD. Wykorzystuje ona oddzielne linie zegara i danych, wraz z linią selekcyjną do wyboru urządzenia, z którym chcemy się “skomunikować”. W urządzeniach, które używają Serial Peripheral Interface (SPI) dla ISP, linie te są zwykle umieszczone na tych samych pinach, co zwykły SPI lub na pinach, które mogą być użyte do innych celów. W arkuszu danych urządzenia aby ustalić, które piny są używane do ISP. Nieco wbrew nagłówkowi: często zamiast z SPI do łączenia z zewnętrznymi peryferiami korzysta się z interfejsów I2C i UART. 

    Każdy elektronik i maker na którymś etapie ścieżki swojego rozwoju zwróci wzrok w kierunku mikrokontrolerów AVR. Będzie chciał wykorzystać je w swoich projektach o rosnącym skomplikowaniu, i tak samo na pewnym etapie zabraknie mu wiedzy. Wielu zwraca się wówczas do for społecznościowych, gdzie i być może można odnaleźć sporo praktycznych porad, ale wiele informacji pozostaje tam zdezorganizowanych, z niepewnego źródła albo niepełnych. Warto wówczas zwrócić się po fachowe poradniki ze wsparciem praktycznym. To również doskonały sposób na usystematyzowanie zdobytej wiedzy.

    Ilustrowane podręczniki zawierają pozycje rodzime, jak i napisane przez zagranicznych inżynierów. Wszystkie zostały opatrzone precyzyjnymi tłumaczeniami w przystępnym języku. To niemal 30 fachowych pozycji w ofercie. Wiele z nich dotyczy platform Arduino, Raspberry Pi, szeroko rozumianego programowania czy mikrokontrolerów STM32

    Książki o mikrokontrolerach

    Jak oceniasz ten wpis blogowy?

    Kliknij gwiazdkę, aby go ocenić!

    Średnia ocena: 4. 8 / 5. Liczba głosów: 4

    Jak dotąd brak głosów! Bądź pierwszą osobą, która oceni ten wpis.

    Oskar Pacelt
    Fan dobrej literatury i muzyki. Wierzy, że udany tekst jest jak list wysłany w przyszłość. W życiu najbardziej interesuje go prawda, pozostałych zainteresowań zliczyć nie sposób. Kocha pływać.

    Oskar Pacelt

    Mateusz Mróz

    Elektronika użytkowa – czyli jaka?

    Wśród wielu kategorii urządzeń elektronicznych pojawia się często określenie “elektronika użytkowa”. Jakie sprzęty zaliczają się do tej grupy?

    Sandra Marcinkowska

    Magistrala CAN – Co to jest i jak działa?

    Czy magistrale CAN przeżywają swój renesans? Niezupełnie, bo tak naprawdę nigdy nie wyszły z użycia. Zobacz, jak dokładnie wygląda ich technologiczna specyfikacja i do czego są wykorzystywane.

    Mimo przejmowania coraz większych obszarów komunikacji przemysłowej przez Ethernet, nadal w wielu branżach i aplikacjach znaleźć można standardy szeregowe, i nic nie wskazuje na to jakoby miały zupełnie zniknąć w niedalekiej przyszłości. Ale czym właściwie są standardy szeregowe? Wpis ten jest wstępem, pierwszą częścią cyklu na temat standardów RS-232/422/485 i sposobach na przedłużanie ich dystansu transmisji, oraz konwersji na inne media.

    Standard RS-232 i trochę historii

    Standard RS-232C (Recommended Standard 232) po raz pierwszy pojawił się w 1962 roku, głównie w branży telekomunikacyjnej. Porządkował on i standaryzował sposób podłączenia sygnałów pomiędzy urządzeniem DTE (Data Terminal Equipment) np. komputer, oraz DCE (Data circuit-terminating equipment), czyli najczęściej modemów dostępowych do sieci telefonicznej, a później do sieci WAN. Standard ten występuje w wersji synchronicznej który wymaga dodatkowego sygnału zegarowego i asynchronicznej która nie posiada takiego sygnału, a każda wysłana ramka jest synchronizowana na podstawie bitów startu i bitów stopu. Obecnie wersja synchroniczna praktycznie nie występuje w urządzeniach. Standard ten definiuje min. poziomy elektryczne, charakterystyki czasowe sygnałów, wtyczki, przewody i nazwy sygnałów. Warto też dodać że RS-232 umożliwia połączenie maks. 2 urządzeń.

    Na pewnym etapie interfejs RS-232 był na wyposażeniu niemal każdego komputera PC, i można było za jego pomocą podłączyć wiele urządzeń takich jak myszy komputerowe, klawiatury, drukarki, UPSy, karty pomiarowe i wiele innych. Jednak w 1996 roku pojawił się standard pod wieloma względami lepszy od RS-232, a był to USB. Większa szybkość, możliwość rozgałęzienia na wiele portów, brak potrzeby konfiguracji parametrów transmisji, mniejsze złącze, te wszystkie cechy sprawiły że RS-232 został stopniowo wyparty z większości zastosowań konsumenckich, ostatnią ostoją tego standardu zostały urządzenia specjalistyczne, klasy przemysłowej, a także interfejsy komunikacyjne wbudowane bezpośrednio na płytkach drukowanych.

    Jak połączyć RS-232?

    Pierwszą domyślną wtyczką dla RS-232 była DB25, a obecnie najbardziej popularną jest DB9F. Obecnie często się też zdarza że producenci używają innych złączy, np. RJ45, albo terminali śrubowych, które nie są zdefiniowane w standardzie. Ponieważ standard ten definiuje 2 typy urządzeń - DTE i DCE, to z tego faktu wynika że istnieją 3 warianty połączeń:

    DTE (PC) – DCE (Modem) – kabel prosty DB9M-DB9F (lustrzane odbicie wtyczek):

    DTE (PC) – DTE (PC) – kabel krosowy, DB9F-DB9F, null modem:

    DCE (Modem) – DCE (Modem) -kabel krosowy, złącza DB9M-DB9F

    Czasami w celach diagnostycznych zachodzi potrzeba aby sprawdzić czy dane z portu „wychodzą”, można wtedy użyć poniższego schematu zapętlenia RS-232:

    Standard RS-232 występuje w kilku wariantach połączeniowych:

    • w najbardziej podstawowej wersji wymagane są tylko 3 sygnały, a konkretnie Tx, Rx i GND.
    • W bardziej złożonej 5 sygnałów, ponieważ dochodzą dodatkowe 2 sygnały do kontroli przepływu (flow control), sygnały RTS i CTS.
    • Lub również 5 sygnałów z kontrolą przepływu na sygnałach DTR i DSR:

    Parametry RS-232

    Obecnie już bardzo rzadko spotkać można urządzenia z sygnałami kontroli przepływu, najczęściej dostępne są w urządzeniach tylko 3 sygnały (Tx, Rx, GND). W przypadku urządzeń firmy Moxa, w razie błędnego podłączenia pinów Tx, Rx zazwyczaj objawi się to poprzez świecącą diodę światłem ciągłym (bez transmisji danych). Więcej na temat typowych problemów w konfiguracji Nportów w innym wpisie:

    http://moxa. pl/2018/10/05/nport-faq-czyli-najczesciej-zadawane-pytania-na-temat-serwerow-portow-szeregowych-moxy/

    Poziomy napięć RS-232 są zdefiniowane w standardzie i muszą mieścić się w zakresie -3 do -25 V dla stanu wysokiego („1”), lub od 3 do 25 V dla stanu niskiego („0”). Zazwyczaj poziomy napięć mieszczą się w mniejszym zakresie, który zależy od napięcia którym są zasilane. Najprostsze implementacje RS-232 (najczęściej w mikrokontrolerach) posiadają poziomy napięć zgodne z techniką TTL.

    Kolejnym aspektem RS-232 są parametry transmisji które nie są negocjowane przez uczestników transmisji a ustawiane ręcznie przez użytkowników. Najważniejszym parametrem jest Baudrate czyli szybkość transmisji, i odpowiada on szybkości w bitach na sekundę. Baudrate mieści się w zakresie od 50 bps, do 921600 bps.

    Kolejne parametry wynikają już z budowy ramki RS-232, a są to

    bity danych: 5, 6, 7, 8

    Parzystość: brak, parzysta, nieparzysta, stan wysoki, stan niski

    Bity stopu: 1 lub 2

    Zalety RS-232:

  • Bardzo prosta budowa standardu, dzięki czemu jest on prosty i tani w zaimplementowaniu, nawet w najprostszych mikrokontrolerach
  • Wady RS-232

  • Niesymetryczność transmisji standardu, sprawia że jest on silnie podatny na zakłócenia E-M
  • Stosunkowo mały maks. dystans transmisji wynoszący około 15m (odległość ta zależy od wielu czynników)
  • Możliwość komunikacji punkt-punkt, czyli tylko dla 2 urządzeń.
  • Problematyczność podłączenia ze względu na to że wielu producentów nie zachowuje zgodności złącza z typem DTE/DCE.
  • Funkcjonują różne wersje RS232, zawierające kontrolę przepływu lub nie, co utrudnia ustanowienie połączenia
  • Ręczna konfiguracja interfejsu szeregowego utrudnia pierwsze podłączenie urządzenia
  • Wspólna masa sygnałowa sprawia że istnieje większe ryzyko uszkodzenia portu, w skutek różnicy potencjału mas.
  • Brak możliwości zasilania urządzeń
  • Jak widać RS-232 posiada szereg wad, dlatego dzisiaj jest już używany w wąskiej dziedzinie zastosowań, ale dzięki swojej prostocie jest często używany jako interfejs monitorujący, konfiguracyjny itp. w wielu różnych urządzeniach. Z RS-232 powiązanych jest więcej standardów szeregowych, w których zostały poprawione niektóre wady, w dalszej części wpisu opiszę kolejny popularny którym jest...

    RS-485

    A właściwie TIA-485 (od Telecommunications Industry Association), to standard szeregowy który wyewoluował z RS-232, i poprawia jego wiele wad, zachowując jednocześnie podobieństwa. RS-485 opisuje charakterystykę elektryczną nadajnika, odbiornika i magistrali, czyli tak naprawdę tylko warstwę elektryczną. Podobnie jak RS-232 nie definiuje on protokołu komunikacyjnego, dlatego jest on używany przez wiele protokołów, takich jak Modbus RTU, Profibus DP (nieco zmieniona forma), DNP3, BACnet i wiele innych. Jeśli chodzi warstwę fizyczną to RS-485 używa transmisji przez skrętkę (najlepiej ekranowaną), w której sygnał jest różnicowy, dzięki czemu jest mało podatny na zakłócenia E-M. Sygnał różnicowy jest przesyłany w taki sposób że:

  • A – stan niski dla logicznej 1, i wysoki dla logicznego 0
  • B – stan wysoki dla logicznej 1, i niski dla logicznego 0
  • Dlatego gdy pojawią się zakłócenia E-M na linii przesyłowej, to pojawią się one na obu żyłach w tym samym czasie, a odbiornik RS-485 po operacji odejmowania, jeśli różnica napięcia Va-Vb > 200 mV to wtedy odbiornik interpretuje to jako logiczna 1. Jeśli natomiast napięcie na przewodzie B będzie bardziej pozytywne to wtedy odbiornik uzna że odebrał 0 logiczne: Vb-Va >200 mV. Warto wspomnieć że producenci urządzeń z RS-485 korzystają z różnych oznaczeń, poniżej najczęściej używane oznaczenia:

    Sygnał odwrócony = A = (-) = D- = TxD-/RxD-

    Sygnał nie odwrócony = B = (+) = D+ = TxD+/TxD-

    Jednak niektórzy producenci stosują odwrotne oznaczanie, czyli że A = D-, B=D+, na szczęście jest to mniejszość.

    Standard RS-485 występuje głównie w 2 wariantach, w wersji 2 przewodowej i 4 przewodowej. Najbardziej popularna jest wersja 2 przewodowa w której komunikacja jest typu „half duplex”, czyli dane w określonym czasie mogą być przesyłane tylko w jedną stronę. Z kolei wersja 4 przewodowa to tak naprawdę połączenie 2 magistrali 2 przewodowych, komunikacja jest typu „full duplex” czyli dane mogą przepływać w obie strony w tym samym czasie.

    Standard RS-485 może teoretycznie pracować w topologii punkt-punkt, magistrali, gwiazdy czy pierścienia. Jednak ze względy na odbicia sygnału najbardziej zalecane są połączenia typu punkt-punkt i magistrala. Z użyciem repeaterów, które rozbijają takie sieci na segmenty można również budować topologie gwiazdy i pierścienia. Przykładowy model takiego repeatera to TCC-120 firmy Moxa. Zakłada się że w praktyce da się osiągnąć maks. dystans transmisji na poziomie 1200 m przy prędkości 115200 bps, poniżej wykres zasięg vs baudrate:

    Maksymalna liczba urządzeń na magistrali RS-485 to 32, a ograniczeniem jest tu wydajność prądowa nadajników. Ze względu na transmisję half duplex (RS-485-2W) możliwa ilość przesyłanych danych jest nieco ograniczona. W przypadku protokołu Modbus RTU, jeśli ilość danych odczytywanych z pojedynczego urządzenia jest duża, np. 50 rejestrów, to w praktyce maks. liczba podłączonych slave, będzie mniejsza.

    W porównaniu do RS-232 interfejs ten ma następujące cechy:

    Zalety:

  • Duży maks. dystans transmisji
  • Wysoka odporność na zakłócenia E-M dzięki transmisji różnicowej
  • Niski koszt okablowania
  • Prostota
  • Wady:

  • Dosyć niska przepustowość szczególnie w przypadku dużej liczby urządzeń na magistrali i wymienianych rejestrów
  • RS-422

    Znany również jako TIA/EIA-422, to standard komunikacji szeregowej, który opisuje charakterystykę elektryczną transmisji. Standard ten bazuje tak samo jak RS-485 na transmisji różnicowej, maksymalna teoretyczna prędkość to 10Mbps (do 12 metrów), a maks. długość przewodów to 1200 m.

    RS-422 definiuje tak naprawdę tylko poziomy sygnałów, inne właściwości takie jak złącza, czy numeracja sygnałów są opisywane w innych standardach. Złącza tego standardu najczęściej można spotkać w postaci DB9, lub terminali śrubowych.

    RS-422 VS RS-485

    Różnicami pomiędzy tymi standardami to kierunek transmisji oraz ilości nadajników i odbiorników na magistrali. Początkowo RS-422 miał transmisje typu „simplex multidrop” – co to właściwie oznacza? Na magistrali mógł być tylko jeden nadajnik (driver) i do 10 odbiorników, czyli komunikacja była jednostronna.

    Jednak obecnie niemal każdy driver RS-422 wspiera 2 kierunkową transmisję danych z użyciem 2 par skrętki (tak samo jak RS-485 4 przewodowy), ale z ograniczeniem do 10 urządzeń na magistrali, układ połączeń również jest taki sam.

    W ofercie firmy Moxa każde urządzenie z RS-422 posiada komunikacje 4 przewodową, więc jest to uniwersalne rozwiązanie ponieważ można podłączyć zarówno urządzenia które są w stanie tylko odbierać dane (1 para przewodów, simplex) jak i urządzenia z odbiorem i nadawaniem (2 pary, full duplex). Na przykład Nport 5150.

    Co do łączenia sygnałów i ich nazewnictwa to jest ono identyczne jak przypadku RS-485 4 przewodowego.

    Podsumowanie

    W przemyśle i nie tylko spośród opisanych standardów szeregowych najczęściej używany jest RS-485, ze względu na swoje zalety, pozostałe również znajdziemy w wielu prostych i bardziej skomplikowanych urządzeniach. Poniżej tabelka z porównaniem najważniejszych parametrów opisywanych standardów:

     RS-232RS-422RS-485-2wire
    Schemat komunikacjiPunkt-Punkt (single ended)Punkt-punkt, 1 do wielu(single ended, multidrop)1 do wielu (multidrop)Liczba urządzeń1 nadawca, 1 odbiorca1 nadawca, 10 odbiorców32 nadawców, 32 odbiorcówTyp komunikacjiW obie strony w tym samym czasie (Full duplex)Tylko w jedną stronę, w obie strony w tym samym czasie(Simplex, full duplex)W jedną stronę w tym samym czasie (half duplex)Maks. dystans transmisjiOkoło 15 m@115 kbps kbpsOkoło 1200 m@115 kbps*Maks. szybkość transmisji1 Mbps10 Mbps @15 m*10 Mbps @ 15 m*Typ transmisjiniesymetrycznasymetrycznaStan wysokiMin. -5 V Max. -15 VMin. 2 V (B>A), max. 6 V (B>A)Max. 1, 5 V (B>A)Stan niskiMin. 5 V Max. 15 VMin. 2 V (A>B), max. 6 V (A>B)Max. 1, 5 V (A>B)Min. poziom napięcia+/- 3 VRóżnica 0, 2 V

    * Maksymalny dystans oraz szybkość transmisji zależą od wielu czynników. Obecnie dostępne są transreceivery które obciążają w bardzo małym stopniu magistralę (nawet 1/8 standardowego obciążenia), dzięki czemu umożliwiają transmisję z większą szybkością i na dalszą odległość.

    Jest to pierwsza część i wstęp do cyklu „Komunikacja Szeregowa”, zapraszam do lektury kolejnych części w których opiszę jak można integrować urządzenia z interfejsami szeregowymi z sieciami Ethernet, a także jak radzić sobie z ich ograniczeniami i rozwiązywać typowe problemy, zapraszam do lektury.

    Źródła:

    RS-232:

    https://en. org/wiki/RS-232

    RS-422"

    https://en. org/wiki/RS-422

    TTL:

    https://pl. org/wiki/Transistor-transistor_logic

    Nota aplikacyjna Dallas Semiconductor:

    http://ecee. pd

    RS-485/RS-422 Circuit Implementation Guide:

    https://www. pdf

    How Far and How Fast Can You Go with RS-485?

    https://www. mvp/id/3884

    Serwery portów szeregowych:

    https://www. pl/producenci/sklep/moxa-serwery-portow-szeregowych

    Konwertery RS – USB:

    https://www. pl/producenci/sklep/moxa-konwertery-usb-na-rs232-rs422-rs485

    Karty PCI, PCI Express portów szeregowych:
    https://www. pl/producenci/sklep/moxa-karty-wieloportowe

    Wyobraź sobie, że jesteś na Ziemi sam, zupełnie sam, i możesz wybrać jedno z dwojga, książki lub ludzi. Często spotykam osoby ceniące sobie samotność, ale jest to możliwe tylko dzięki temu, że gdzieś na Ziemi, nawet bardzo daleko, są inni ludzie. Nie miałem pojęcia o książkach, gdy wydobyłem się z łona matki, i umrę bez książek, z dłonią innej istoty ludzkiej w mojej dłoni. Owszem, zamykam czasem drzwi, by poświęcić się książce, ale ze świadomością, że zawsze mogę znów je otworzyć i spojrzeć w oczy ludzkiej istocie.

    (Martin Buber)

    Interdyscyplinarny podręcznik komunikacji interpersonalnej!

    Kompendium wiedzy o komunikowaniu się między ludźmi pisane z perspektywy psychologicznej, a także socjokulturowej i filozoficznej. Zawiera bogaty i trafny wybór tekstów naukowych i popularnonaukowych z zakresu komunikacji werbalnej i niewerbalnej.

    W książce omówiono m. in. :

    rozwijanie umiejętności posługiwania się słowem,

    docieranie do tajemnicy twórczej mocy języka,

    interpretację zachowań niewerbalnych, mowę ciała, międzynarodowy słownik gestów, rolę dotyku,

    różne style ekspresji u kobiet i u mężczyzn,

    rozwijanie umiejętności słuchania, odkrywanie własnych barier komunikacyjnych,

    samospełniające się proroctwa interpersonalne,

    specyfikę komunikacji w przyjaźni, rodzinie, z bliskim partnerem,

    komunikację międzykulturową.

    Podręcznik został napisany z myślą o studentach psychologii, socjologii, kulturoznawstwa, pedagogiki. Dzięki atrakcyjności tematów i przystępnemu językowi może wzbogacić wiedzę każdego zainteresowanego własnym rozwojem i polepszeniem kontaktów z ludźmi.

    Ten produkt jest niedostępny. Sprawdź koszty dostawy innych produktów.

    Podręcznik komunikacji szeregowej Dewalt Dwmiiifs

    Bezpośredni link do pobrania Podręcznik komunikacji szeregowej Dewalt Dwmiiifs

    Starannie wybrane archiwa oprogramowania - tylko najlepsze! Sprawdzone pod kątem złośliwego oprogramowania, reklam i wirusów

    Ostatnia aktualizacja Podręcznik komunikacji szeregowej Dewalt Dwmiiifs