El bus RS485 es uno de los métodos de comunicación más utilizados en la industria. Generalmente ocurren una serie de problemas durante el cableado o el uso. Hoy, resumimos algunos problemas de comunicación que pueden ocurrir en la comunicación RS485 y sus soluciones para su referencia.
RS485 es un protocolo de comunicación ampliamente utilizado en control industrial, comunicaciones eléctricas, instrumentación inteligente y otras industrias. RS es la abreviatura de Estándar recomendado. RS485 es un estándar de interfaz de comunicación en serie publicado por la Asociación de Industrias Electrónicas (EIA) en 1983. Fue revisado por la Asociación de la Industria de Comunicaciones (TIA) y lo denominó TIA/EIA-485-A.
RS-485 está optimizado y mejorado basándose en las deficiencias de RS-232 y tiene las siguientes ventajas:
①El nivel de la interfaz es bajo. La red semidúplex compuesta por la interfaz RS485 es generalmente un sistema de dos cables. La diferencia de voltaje entre las dos líneas es + (2 ~ 6 V), lo que significa "1" lógico, y la diferencia de voltaje entre las dos líneas es -. (2~6) V. Lógico "0". El nivel de señal de la interfaz es inferior al RS232, lo que hace que sea menos probable que se dañe el chip del circuito de la interfaz. Al mismo tiempo, es compatible con el nivel TTL, lo que facilita la conexión con circuitos TTL.
② Velocidad de transmisión rápida y larga distancia de transmisión. La velocidad de transmisión de datos más rápida de RS485 puede alcanzar los 10 Mbps y, a 1200 m, la velocidad de transmisión puede alcanzar los 100 Kbps.
③Fuerte capacidad antiinterferente. RS485 utiliza una combinación de controladores balanceados y receptores diferenciales, lo que mejora en gran medida su capacidad para resistir interferencias de modo común y puede resistir eficazmente interferencias electromagnéticas y rayos. Al mismo tiempo, es especialmente adecuado para garantizar la estabilidad de la comunicación en entornos industriales. También tiene una salida de receptor de bajo ruido, la tasa de error de bits se puede reducir aún más.
④ Admite muchos nodos. Generalmente admite 32 nodos y 485 chips personalizados individualmente pueden admitir 128 o incluso 256 nodos.
Precauciones de comunicación RS485
Antes de solucionar problemas comunes en la comunicación RS485, generalmente se pueden tomar las siguientes medidas para reducir eficazmente las fallas de comunicación:
① Preste atención a la distancia de comunicación, la cantidad de dispositivos y las especificaciones de las líneas de comunicación.
② Las líneas de comunicación RS485 generalmente utilizan líneas blindadas de par trenzado Para garantizar un buen efecto antiinterferencias, es mejor conectar la capa protectora a tierra.
③Si la carga es demasiado, se recomienda utilizar 485HUB para aumentar la capacidad de conducción; si la distancia de comunicación es larga, se puede utilizar un repetidor para resolver el problema.
④ Todos los cables de tierra conectados a los dispositivos 485 deben estar conectados a una tierra común con un cable para evitar diferencias potenciales que afecten la comunicación entre los dispositivos.
⑤El bus 485 debe adoptar una estructura de mano a mano y no puede utilizar una estructura en estrella para evitar interferencias en la comunicación causadas por señales reflejadas.
Diagrama de conexión de comunicación RS485
⑥La impedancia característica de la mayoría de los pares trenzados es de 100~140Ω, por lo que se debe agregar una resistencia de 120Ω al principio y al final del RS485 para evitar la reflexión de la señal causada por la falta de coincidencia de impedancia al final de la línea de transmisión.
⑦ La línea de comunicación RS485 debe tenderse lejos de líneas eléctricas de alto voltaje y alta corriente.
1 La recepción de datos RS485 está desordenada
Se puede usar un osciloscopio para monitorear y mostrar las formas de onda durante el proceso de comunicación. La frecuencia, amplitud y forma de la forma de onda de transmisión se pueden usar para determinar la situación de la comunicación de modo que se pueda identificar rápidamente la causa de la falla:
1. Compruebe si la frecuencia de la forma de onda detectada es consistente con la frecuencia de envío.
① Compruebe si la configuración de la velocidad en baudios del asistente del puerto serie es consistente con la velocidad en baudios del puerto serie del programa.
②Considere si hay un problema con el reloj y verifique si el oscilador de cristal utilizado en la placa de circuito tiene la misma frecuencia que el oscilador de cristal del circuito recomendado.
③Utilice un multímetro para medir si el valor de resistencia entre los pines terminales AB del chip transceptor RS485 es 120Ω. Lo que necesita atención especial es que algunos módulos USB a RS485 tienen una resistencia de 120 Ω agregada al pin del terminal. Si se agrega una resistencia de 120 Ω al pin del terminal AB del chip transceptor RS485 detrás, provocará una falta de coincidencia de impedancia y anomalías en los datos. En este caso, es necesario quitar una resistencia de 120 Ω.
2. Si la frecuencia de la forma de onda detectada es consistente con la frecuencia de transmisión, pero hay componentes de onda no cuadradas o transmisión no diferencial, puede ser que la capacidad antiinterferente de la línea de comunicación en sí no sea suficiente. Solución:
① Compruebe si la capa protectora del par trenzado RS485 está conectada a tierra.
② Compruebe si hay fuertes interferencias electromagnéticas cerca de la línea de comunicación RS485. Es necesario agregar medidas de protección de aislamiento o mantenerse alejado de la fuente de interferencia.
③ Si la velocidad en baudios es demasiado alta, reduzca la velocidad en baudios adecuadamente para ver si la señal está optimizada y reducir el impacto de la capacitancia distribuida del cable en la señal.
2 Cuando RS485 deja de comunicarse, el receptor aún emite datos.
Cuando se completa la transmisión de datos, el autobús está en un estado de conducción pasiva y el nivel diferencial entre AB es 0; cuando no hay terminal, el autobús está en un estado de alta impedancia. Cuando el voltaje del ruido externo es superior al umbral de señal de ±200 mV, el receptor genera datos no válidos.
Este problema se puede solucionar mediante hardware o software. La solución es:
1. Utilice pull-up en el terminal A del bus de comunicación y pull-down en el terminal B para garantizar que la salida del receptor tenga un nivel alto fijo.
2. Agregue algunos bytes de sincronización iniciales al paquete de datos de comunicación y la transmisión de comunicación de datos debe iniciarse después de la sincronización.