Introducción

El circuito RS485 es un estándar común de interfaz de comunicación serie, ampliamente utilizado en el entorno de control industrial. Utiliza transmisión equilibrada y recepción diferencial, tiene capacidad para suprimir interferencias de modo común, es adecuado para distancias de comunicación de decenas de metros a miles de metros y funciona bien en sistemas multinodo.

En el campo del control industrial, el bus RS485 se utiliza a menudo para conectar diversos dispositivos, como sensores, actuadores, etc. Mediante el modo de transmisión diferencial, el bus RS485 puede resistir eficazmente las interferencias de modo común para garantizar una transmisión de datos estable. Además, el circuito RS485 también puede aislar la fuente de alimentación del sistema y la fuente de alimentación del transceptor a través del dispositivo de aislamiento, mejorando aún más la estabilidad y la seguridad del sistema.

El chip SSP485 es un transceptor semidúplex RS485 clásico de +5 V y bajo consumo con velocidades de transferencia de datos de hasta 2 Mbps. Con una alimentación de +3,3 V, la velocidad máxima de transmisión recomendada es de 500 Kbps. El SSP485 dispone de un circuito a prueba de fallos con protección contra descargas electrostáticas de +15kVESD.

El receptor SSP485 tiene una impedancia de entrada de 1/8 por unidad de carga, y se pueden conectar al bus hasta 256 transceptores. Se utiliza principalmente en sistemas de comunicación RS-485/RS-422.

El diagrama de pines del chip SSP485 es el siguiente:

 

(Diagrama de patillas SSP485)

La descripción de los pines es la siguiente:

 

（Asignación de pines）

El diagrama del circuito SSP485 es el siguiente:

 

(Esquema del circuito SSP485)

Circuito típico SSP485 Podemos ver, RE y DE están conectados juntos, controlados por el pin de control de la MCU, RX y TX son señales serie de la MCU, respectivamente, conectadas a los pines RO y DI del SSP485.

  • Cuando la señal de control es alta y la lógica RE es 1, el SSP485 está habilitado para el envío:

Cuando TX es alto, la salida A es alta, y la salida B es baja, es decir, salida 485 lógica 1;

Cuando TX es bajo, la salida A es baja y B es alta, es decir, el 0 lógico de la salida 485.

  • Cuando la señal de control es baja y la lógica RE es 0, el SSP485 está habilitado para recibir:

Cuando A-B≥-50mV en el bus 485, RX es alto y se recibe 1 lógico.

Cuando A-B≤-200mV en el bus 485, RX está bajo y se recibe 0 lógico.

Circuito de aislamiento optoacoplador

 

(Esquema del circuito de aislamiento)

VCC_MCU y VCC2 son dos grupos de fuente de alimentación no común, a través del aislamiento de optoacoplamiento para lograr la transmisión aislada de señales, SSP485 y MCU no son comunes, completamente aislado y efectivamente inhibir la generación de alta tensión de modo común, reduciendo así en gran medida la tasa de daño de chip 485, mejorar la estabilidad del sistema. Pero también hay muchos dispositivos de circuito, corta vida, débil resistencia al modo común, alto consumo de energía, la velocidad de transmisión está limitada por los dispositivos fotoeléctricos y así sucesivamente.

Circuito digital de aislamiento

 

(Esquema del circuito de aislamiento)

Circuito transceptor automático

 

（Esquema de conexiones）

El circuito transceptor automático añade un circuito de conmutación triodo típico sobre el circuito 485.

  • Enviar datos

Si queremos enviar el dato 0x72, lo escribimos como binario 0x01110010, y el pin TX estará alto y bajo para reflejar 1 y 0.

Cuando el pin TX es 0, el transistor no está encendido, DE es alto, y se entra en el estado de driver. Si el pin DI está conectado a tierra, la lógica de nivel diferencial entre ABs es 0;

Cuando el pin TX es 1, el transistor está encendido, RE está bajo, y entra en el estado de receptor, y los pines A y B están en el estado de alta impedancia, debido a la acción de la resistencia pull-up Ra2 y la resistencia pull-down Rb2, el nivel lógico diferencial entre AB es 1.

  • Datos recibidos

Cuando se reciben datos, se utiliza el pin RX de la MCU. Al recibir datos, el pin TX permanece alto, el transistor está encendido, el RE está bajo y entra en estado de receptor. El pin RX recibirá los datos transmitidos desde el extremo AB.

El retardo de encendido del transistor es de nivel ns, y el de apagado es de nivel us, lo que conllevará un mayor tiempo de retardo del nivel bajo del circuito transceptor, seguido del nivel alto de transmisión es impulsado por la resistencia externa pull up y down, y cuanto mayor sea la resistencia, más lento será el flanco de subida.

 

 

 

Suponiendo que el bit enviado en la patilla TX es 0 y el bit a enviar es 1, el transceptor pasa al estado de recepción porque el nivel alto de transmisión es conducido por una resistencia pull-down externa. La línea AB tarda unos cientos de ns en cambiar de bajo a alto, y la patilla RX recibirá 0 durante este tiempo. Si la velocidad de transmisión es demasiado alta, el nivel bajo recibido por la patilla RX se confundirá con el bit de inicio de recepción, lo que dará lugar a una comunicación anormal. Por lo tanto, el circuito real se mide, y la tasa del transceptor automático de 128000bps y por debajo puede ser una comunicación normal.