Курсовая работа: Проектування вимірювальної системи температури

Мережа, побудована на інтерфейсі RS-485, являє собою прийомо-передавач з'єднаний за допомогою витої пари - двох скручених проводів. В основі інтерфейсу RS-485 лежить принцип диференціальної (балансової) передачі даних. Отже для використовуваного в даному курсовому проекті інтерфейсу RS-485. Цифровий вихід приймача (RO) підключається до порту приймача UART (RX). Цифровий вхід передавача (DІ) до порту передавача UART (TX). Оскільки на диференціальній стороні приймач і передавач з'єднані, то під час прийому потрібно відключати передавач, а під час передачі - приймач. Для цього служать керуючі входи - дозвіл приймача (RE) і дозволу передавача (DE). Тому що вхід RE інверсний, те його можна з'єднати з DE і переключати приймач і передавач одним сигналом з будь-якого порту мікроконтролера. При рівні "0" - робота на прийом, при "1" - на передачу. Якщо різниця потенціалів у лінії настільки мала, що не виходить за граничні значення - правильне розпізнавання сигналу не гарантується. Крім того, у лінії можуть бути і не синфазні перешкоди, що спотворять настільки слабкий сигнал. Усі пристрої підключаються до однієї витої пари однаково: прямі виходи (A) до одного проводу, інверсні (B) - до іншого. Вхідний опір приймача з боку лінії (RAB) звичайно складає 12 кОм, тому що потужність передавача не безмежна, це створює обмеження на кількість приймачів, підключених до лінії. Відповідно до специфікації RS-485 з обліком резисторів, передавач може вести до 32 приймачів. Однак є ряд мікросхем з підвищеним вхідним опором, що дозволяє підключити до лінії значно більше ніж 32 пристрої. Максимальна швидкість зв'язку по специфікації RS-485 може досягати 10 Мбот/сек. Максимальна відстань - 1200 м. Якщо необхідно організувати зв'язок на відстані більшому 1200 м або підключити більше пристроїв, чим допускає навантажувальна здатність передавача - застосовують спеціальні повторювачі (репитери).

Стандартні параметри інтерфейсу RS-485

- припустиме число передавачів / приймачів 1/10;

- максимальна довжина кабелю 1200 м;

- максимальна швидкість зв'язку 10 Мбот/с;

- діапазон напруг "1" передавача +2...+10 В;

- діапазон напруг "0" передавача -2...-10 В;

- діапазон синфазної напруги передавача -3...+3 В;

- припустимий діапазон напруг приймача -7...+7 В;

- максимальний струм короткого замикання драйвера 150 мА;

- припустимий опір навантаження передавача 100 Ом

- вхідний опір приймача 4 кОм;

- максимальний час наростання сигналу передавача 10% біт.

На рисунку 3.3 наведена схема інтерфейсу RS-485.

Рисунок 3.3 - Схема інтерфейсу RS-485

Мікроконтролер DD1 має у своєму складі стандартний USART за допомогою, якого здійснюється обмін даними із зовнішнім пристроєм в послідовному форматі. Сигнал TхD (передача даних) поступає на вхід мікросхеми DD3 (ADM 488), яка є драйвером інтерфейсу RS-485 і передається по сигнальній лінії зв’язку на певну відстань. На приймальній стороні симетричний сигнал знову поступає на вхід інтерфейсу RS-485 (DD2) і перетворюється в несиметричний сигнал у форматі стандартного USART. Сигнал стандартного USART, який має рівень від 0 до 5 В з виходу мікросхеми DD4 поступає на вхід мікросхеми DD4 (МАХ 232), яка уявляє собою перетворювач рівнів для інтерфейсу RS-232. Вихідний сигнал мікросхеми DD5 у форматі RS-232 поступає на вхід RxD послідовног