Модуль преобразователя интерфейсов UART TTL в RS-485, собранный на микросхеме конвертера физических уровней MAX485, специализируется в области построения локальных сетей с двухсторонним обменом данных на достаточно дальние расстояния. Интерфейс RS-485 наиболее актуален в промышленном производстве, в котором расположенное на крупных площадях оборудование может находится друг от друга на значительно удалённых дистанциях. Компактные размеры платы располагают к интеграции модуля UART-RS485 в разнообразные устройства, начиная с самых малых конструкций. Модуль преобразователя RS-485 может эксплуатироваться совместно с вычислительными платформами, включая Ардуино, Teensy, PyCom, ESP, STM, Raspberry Pi и другие, а также любым другим устройством управления, оборудованным встроенной или внешней шиной асинхронной последовательной связи UART.
Основные характеристики:
- Модель: HW-97
- Питание: 3.3 - 5 В
- Приёмопередатчик: MAX485CSA
- Количество передатчиков: 1
- Количество приёмников: 1
- Нагрузочная способность: до 32 узлов в одном сегменте
- Режим работы: полудуплексный
- Режим передачи: дифференциальный сигнал (балансный)
- Чувствительность приёмника: 200 мВ
- Сопротивление входа приёмника: 12 кОм
- Диапазон напряжений передатчика: +1.3 В ... +5 В
- Скорость передачи данных: макс. 2.5 Мбит/сек
- Интегрированный согласующий резистор (терминатор): 120 Ом
- Светодиодная индикация наличия питания
- Выводы RS-485: винтовые клеммы-терминал
- Температура эксплуатации: 0°С...+70°С
- Размеры: 44 х 14 х 15 мм
- Интерфейс: RS-485, физический уровень передачи данных
Интерфейсу RS-485 не требуются отдельные импульсы синхронизации передаваемых данных. В RS-485 заложен принцип дифференциальной передачи бинарной информации от одного устройства к другим. Двунаправленная трансляция сигнала между устройствами с интерфейсом RS-485 осуществляется по двум скрученным проводам. Третий "общий" провод нередко используется для улучшения качества связи и стабилизации работы интерфейса, уравнивающий потенциал заземления подключенных к шине RS-485 устройств, однако не является обязательным. Оптимальным кабелем для соединения узлов на практике считается витая пара со средним волновым сопротивлением 100-120 Ом. Уровень напряжения в линиях А и В может варьироваться от -7В до +12В (зависит от модели приёмопередатчика и его рабочего напряжения). Приёмники устройств на шине RS-485 чувствительны к разнице потенциалов между линиями А и В. При приёме логической единицы, разность потенциалов на входе положительна (А больше В минимум на 200 мВ), при приёме логического нуля, разность на линиях отрицательна (А меньше В минимум на 200 мВ). Значение разницы между потенциалами А и В меньше 200 мВ подразумевает отсутствие сигнала. Интерфейс RS-485 ограничен одним условием — передача сигнала для всех активных приёмников осуществляется единственным передатчиком. Возведение сложных сетей в рамках RS-485, включающих ответвления сегментов или размещение узлов на значительно больших расстояниях, обязывает добавление специальных усилителей сигнала и повторителей (репитеров). При высокой скорости передачи между узлами, на длинных участках линии возможно возникновение искажения сигнала, связанное с эффектом его обратного отражения. Для погашения колебания сигнала, на концах каждого длинного участка сетей RS-485 устанавливаются так называемые терминаторы — согласующие резисторы с номиналом, равным волновому сопротивлению соединительного кабеля.
Назначение контактов:
- "VCC" — Питание модуля, 3.3 - 5В.
- "А" — Неинвертируемый вход RS-485 приёмника, неинвертируемый выход RS-485 передатчика.
- "В" — Инвертируемый вход RS-485 приёмника, инвертируемый выход RS-485 передатчика.
- "GND" — Общий, 0В.
- "RO" — Выход приёмника (к контакту RX UART).
- "RE" — Управление выходом UART приёмника. Активен при низкоуровневом сигнале.
- "DE" — Управление входом UART передатчика. Активен при высоком уровне сигнале.
- "DI" — Вход передатчика (к контакту TX UART).
Контакты управления
RE и
DE приёмопередатчика MAX485 предоставляют управляющему устройству (контроллеру) возможность принимать или передавать данные в независимых сеансах связи. Отталкиваясь от требований рекомендованного стандарта RS-485 к методу обмена информацией в режиме полудуплекса, и принимая во внимание необходимый уровень логических импульсов для включения или отключения приёмника и передатчика, раздельное использование контактов управления в большинстве случаев нецелесообразно. Оба контакта вполне можно объединить в один и управлять процессом приёма/передачи данных с помощью одного цифрового порта контроллера.
