Создаем модуль RS485 интерфейса. Пара слов о допущенных ошибках и правильном выборе оптопары.
Вставка
- Опубліковано 1 лип 2021
- В видео рассказывается о том, как создавался один из модулей интерфейса RS485. В процессе создания прототипа модуля была допущена ошибка при выборе оптопары и рассказано к чему это привело.
Канал в телеграмм - t.me/vladimir_medintsev
Канал Яндекс.Дзен - zen.yandex.ru/vladimir_medintsev
Канал на RuTube - rutube.ru/channel/1797552/
Канал на UA-cam - / vladimirmedintsev
------------------------------------------
Если вы хотите поддержать автора канала номер карты Сбер:
2202-2023-2480-4008
------------------------------------------ - Наука та технологія
Спасибо за ролик. Давно работаю с RS485 и пришел к тому, проще и дешевле ставить готовые изолированные модули, например mornsun td301m485. По цене модуль дешевле, чем все компоненты по отдельности. Плюс место на плате эконимит. Два минуса модулей: шумят по питанию и происходит изменение потребления тока при переключении прием/передача.
Как всегда очень познавательно. Спасибо!
И вам огромнейшее спасибо за интересную информацию и хорошую подачу.
Огромное спасибо за подробное видео.
Благодарю, с удовольствием посмотрел под чаёк и пошел дальше делать свой pet-проект))
Приятно почерпнуть что-то новое из схемотехники. Лайк!
Отличное видео !!! Для новичка так вообще зачётное !!!
Спасибі за корисну інформацію! 👍🤝🏅
Спасибо за видео. Все становится намного интереснее с ростом частот и скоростей. Незначительные вроде детали оказывают огромное влияние.
"На этих скоростях
Песчинка обретает силу пули" (с) Высоцкий В.С.
Спасибо за полезные отсылки!
Привет, спасибо за информацию!!!
Спасибо. Ценно, что обращаете внимание на работу с документацией. Могу добавить только-серия adum analog device содержит и изолированные каналы и есть встроенные dc-dc. Самые плохие уверено работают на 1Мбод.Возможно кому-то пригодится
Что касается развязок - у меня на работе принято пользоваться ADUM-ами, последние (6-й серии) имеют внутри себя преобразователь DC/DC, а, главное, не подвержены детской болезни первых ADUM-ов - тиристорному эффекту. Ну это - так, на всякий случай, вдруг кому пригодится. Мы, правда, не RS-485 гоняем через ADUM-ы, а SPI: с "горячей" стороны обычно один-два АЦП.
За микросхему интерфейса RS-485, не требующую управления, отдельное спасибо. К прошлому видео: мой персональный проект-жЫвотное (pet) тоже будет содержать RS-485, но поставлю туда что попроще, ибо управление драйвером там уже предусмотрено и прекрасно работает. Ну это - так, просто потрепаться. :-)
Лайк в поддержку вашего канала, спасибо что отвечаете по email :)
Вот спасибо за разбор ошибок. Очень важно и очень полезно.
Сижу ищу DIR, а там драйвер с автоматическим переключением. Спасибо за очередной классный компонент.
Вещь хорошая. Однако был опыт ненадежной работы коммуникации устройства, которое находится рядом с преобразователем частоты. Вернулись к схеме с DIR. В чем была ошибка так и не разобрались. Использовали MAX13412.
Спасибо за Pin Swapping! Каждый раз при разработке руки трясутся, а правильно ли понял RxTx у периферии :)
Огромное спасибо за видео. Очень познавательно. Просьба - покритикуйте, если есть возможность, применение трансивера со встроенной гальванической развязкой, например ADM2484E.
Хорошая идея. Спасибо.
Норм, благодарю от души.
Всем доброго! В место оптопар цифровой изолятор ISO7321CDR я использую
Можно также ADuM12xx или т.п. Применяются даже для более скоростных интерфейсов типа CAN C. Не знаю, правда, как по цене будет, может быть критичным по сравнению с ценой оптронов.
Да, мне тоже больше нравятся готовые изоляторы чем оптопары, благо выбор большой и можно подобрать с любим количеством и направлением линий
Очень интересный контент 👋👋Вопрос по rs485 в чем принципиально отличаются полудуплексы если использовать из двух so-8 max485 или max14780e 🤔скорость 9600 устроит
С удовольствием смотрю ваши видео. Касательно темы данного ролика. Почему вы не используете изоляторы Adum1201? Кажется по цене решения одного порядка, однако изоляторы компактнее.
Upd. Да, уже задавали такой вопрос. Один из именитых вендеров по конвертерам и шлюзам использует именно изоляторы. В том числе и для промышленного применения.
Подвержены тиристорному эффекту. Много крови выпили в своё время. Современные (6-я серия) от него избавлены.
Хорошие для опторазвязки H11L1 у них выход триггер Шмидта.
мне тоже он на ум пришёл
Обычно я тоже H11L1 использую.
Они куда дешевле 137 . Весьма годные оптопаоы. Есть смд версии.
Н11L1 - покупал, тестировал. Потолок скорости 115200 бод.
EL6N137 - разгонял до 2000000 бод!!!
Заказывал на алиэкспрессе.
@@omygod1984 Какая у вас длина кабеля? У меня работает на скорости 230400 бит/сек на 200 м даже не по витой паре а по обычной "полёвке".
Это я удачно зашел. Своевременно. А то б влетел... Спасибо.
Почему выбор не пал на симисторные оптопары? Фронты завливаются как раз на усилении сигнала через транзистор. За видео спасибо. Очень интересно. Ну и отдельное спасибо за классную подачу материала
Здравствуйте!
Лайк, подписка.
Модуль уже погоняли? Видео или другой контент есть? Можно ссылочку?
Модуль уже давно в устройстве заказчика. Нет причины ему не работать.
У инвертирующих же можно поставить gpio на катод, закрываться будет при лог 0, т.е. GND. Я как-то выбирал, и нашел ISO7721 D, но они подорожали в 1,5 раза сейчас.
Думал, в комментариях народ уже обсудил табличку «Исследование диссипативных свойств эненергоинформационных потоков», но нет!
Ваши подписчики очень внимательно Вас слушают и не отвлекаются на всякую ерунду! Один я не смог 😁
Не понимаю что вас смущает. Мне кажется это очень хорошо отражает то, чем мы занимаемся.
max13487 закупаю с алиэкспресс по 25 руб/шт. А развязку делаю на ADUM1201. Отлично эта сборка себя показала. И места на плате меньше занимает чем 2 оптопары 6n137. И кстати - нарисовав один раз в узел можно запаивать хоть подешевле и пониже скоростью ADUM1201A или побыстрее и подороже ADUM1201B или ADUM1201C
О, спасибо огромное сейчас погляжу. Мне компактно очень надо
Прямо от души спасибо.
Как pin2pin альтернативу ADUM1201 использую ADUM121N1 (речь о SO-8 исполнении). Характеристики у нее даже лучше за более низкую цену (и она, кажется, даже есть на остатках).
@@VladimirMedintsev Посмотрите решения RS485 от компании Mornsun www.mornsun-power.com/html/products/48/rs-485-transceiver-module.html
@@VladimirMedintsev И ссылка на цены: nn.terraelectronica.ru/catalog/kommunikacionnye-moduli-1734?f%5Bproducer%5D%5B%5D=MORNSUN&sort[price]=1
Скажите, пожалуйста, какой целью "терминатор" вынесен из схемы? Учитываете ли вы в согласовании линии резисторы подтяжки?
С терминатором все предельно просто, это модуль и он в глубине корпуса, а терминатор стоит прямо у разъема или на самом разъёме.
А можно аналогичным способом изготовить программатор stlink v2? Или, еще лучше, сделать изолированный usb порт? Иногда бывает необходимо изолировать проект от компьютера.
И тот и другой проект. В смысле и изолятор USB и программатор STLink у меня на канале описаны и доступны для повторения.
Еще вариант ISOW1412 или ISO1500 если нужна скорость.
Всегда думал, что для быстродействия оптопары параллельно входу и выходу нужно подключать нагрузочный резистор. Т.к. светодиод и фототранзистор имеют емкость, заряд которых нужно как можно быстрей сбрасывать для уменьшения завалов фронтов.
Недавно пришлось как раз ковырять изоляцию для 485. Сделали на копеечных 817 оптопарах. Для стабильной работы на 9600 и 5В питания оказалось достаточно со стороны светодиода 500ом а со стороны транзистора 1к, (можно и меньше, но тепловые тесты показали стабильно и так). Фронты скругленны совсем немного, но зато токи оптопары далеки от критических. И да. Эти мелкие DC/DC не стабилизированы, и требуют минимальную нагрузку. Иначе напряжение на выходе сильно больше обещанного. Достаточно индикаторный светодиод на 10мА повесить на выход. Это может испортить аналоговое управление с развязкой на оптопаре, на цифре наврядли будет заметное влияние.
Я с этими мелкими dcdc давно знаком, там им очень нагрузки в виде трансиверы и питающих петлю резисторов за глаза хватает. Или иногда 10 ком резистор вешаю.
В даташите на 6N137 на стр.3 в recommended op. cond. пишут supply voltage min 4.5V.
Спасибо, посмотрю.
@@VladimirMedintsev Я на всякий случай, ее питаю прямо от развязанного dc/dc
Скажите пожалуйста, а какой CAD вы используете?
DipTrace
Выскажу свои мысли на счет 485. Я считаю что прямое управление направлением данных существенно лучше. Я слабо верю что эта микросхема сможет идеально догадываться когда нужно переключать.
В своих разработках я использую 2 h11 l1 и одну простую на подобие 817.
После преобразователя питания обязательно нужно ставить лдо стабилизатор.
На счет надежности - думаю , что оптопаоы лучше. Особенно когда возможны нештатные ситуации.
Плюс грозозащиту думаю можно только на схеме с оптопарами реализовать.
Согласен.
MAX485 наше всё ;)
Здрасте, хотел спросить где вы рисуетет схымы для свох плат?
Спасибо бодльшое заранее!!!
Не совсем понял вопрос где? В какой стране, городе?
ОЙ просто криворукий чуточку. Хотел спросить где проектируйте схеиы и в какой программе или среде? хех
Так это дело давно известное, в сварочных инверторах для управления верхним ключем обычные pc817 тоже не подходят. Приходилось ставить от avago или vishay которые в десяток раз дороже. .
👍
Отличное видео! Т.е. я правильно понимаю, что такие оптопары могут вполне применяться , как "изолированные согласователи уровней" , скажем, 3.3 В и 5В при связи МК с внешними микрухами по SPI и I2C, у которых 5-вольтовая логика?
Есть конечно и более дешёвые схемы на полевых транзисторах, но в общем да, могут.
@@VladimirMedintsev Да, есть. Но на высоких частотах передачи получал заваленные фронты, как при моделировании, так и при проверке на макете. Мб такие оптопары покажут себя лучше...
Ну вообще-то есть специальные микросхемы преобразователи уровней. Тогда можно и их использовать.
Если мк питается от 3,3вольт, а интерфейс rs485 от 5 вольт то достаточно поставить делитель на выход DO.
Очень знакомы эти грабли)
Делал интерфейс SSI, по сути это SPI с дифференциальными входами (+- такты и +- данные) так вот естественно на выход поставил драйверы 485 и потом когда посмотрел данные вообще офигел, так дико заваленные фронты я еще не видел, естественно SPI сильно быстрее чем UART, в итоге пришлось искать драйверы быстрее и вместо TVS стабилитронов ставить TVS тиристоры (емкость у них сильно меньше), в общем удалось побороть)
ну для SPI в самый раз 422 , а не 485.стандартная витуха как раз на SPI и CS.
@@kestvvv слушай, лень ползти мне в доку, но есть ощущение, что большинство драйверов и идут 485/422, но тут была проблема именно в скорости)
@@Astinahsra я о драйверах , которые именно 422. многоканальные
Ошибка ли на конечной схеме то что вывод RE микросхемы MAX13487E подключен напрямую к Vcc без ограничивающего ток резистора подтяжки?
Нет, это не ошибка.
С опторазвязкой на дешевых оптопарах не получал скоростей выше 38400.
Хорошо бы обзор послушать как stm32 напрямую работает с SIM картой по usart.
Так там же открытый протокол. Берите описание и нет проблем.
@@VladimirMedintsev хотелось бы глазами профи посмотреть. И как работать с областью Ki sim карты.
Собирал тоже опторазвязку и гальваноразвязку лучше всего на микрухе работало типа ADM1486ARZ а с оптронами все совсем непросто.... помимо времени открывания у порти мк может тупо тока не хватать для того чтобы полностью засветить и тогда тоже будут завалены фронты...
Для этого используют npn транзистор в параллель с светодиодом.
Это обычное дело когда делаешь первый раз.
Записался в гигбрэйнс, так как очень любопытно позаниматься у вас!
А кто вам сказал что вы будете заниматься именно у меня. Преподавателей у нас много.
@@VladimirMedintsev в курсе Ваша фото на последнем семестре :)
Ну не попаду именно к Вам так не попаду, Вы в видео намекали, что нужно коммент написать, вот я и написал :)
@@Blambik gb.ru/geek_university/internet-of-things/program
Андрей, так я не против. Я очень рад на самом деле. Просто у нас очень очень много хороших ребят преподает. И мне порой бывает неудобно, когда говорят что пришли именно ко мне. Просто не удобно перед преподавателями которые порой лучше меня на голову.
@@VladimirMedintsev вот и сравним :)
А почему развязку делают на стороне контроллера? Не логичнее было бы и микросхему преобразователя гальванически развязать от линии?
Потому что микросхемке MAX надо позволить непосредственно дергать за входные линии. Т.е. она обязана быть гальванически связанной с линией передачи.
Не могу понять, говоришь tlp 3266, а даташит от 2362. При этом tlp 3266 Гугл не знает.
Я бы использовал цифровой логический изолятор из серии ADUMM, конечно стоит денег, но зато все в одном корпусе. Да и по опыту знаю, отказов по этой микрухе очень мало.
Не всякий. Вплоть до, кажется, 4-й серии, применять не советую, имеют тиристорный эффект.
Соединяю RE и DE вместе, в момент переключеня на передачу ловлю 0 в буфере приёма, далее байты отправляются, всё работает. Пробовал ногами de и re управлять отдельно, та же проблема. Если RE постоянно на земле (приём) то возникает эффект эха - то что отправил тут же принимаю сам. Не могу понять как управлять DE и RE чтобы не ловить 0 в начале передачи. Может кто сталкивался?
Меня на первой картинке с опторазвязкой смущает общая земля
Я отправляю пакет данных "slave func data srs16", но в результате выходит вот такой сигнал "00 slave func data srs16". Почему появляются два ноля?
Такая же проблема, если соединяю две ноги re и de и переключаю на передачу то первым вылезает ноль. От скорости передачи не зависит.
Звук колёсика мыши у автора такой, как будто там рядом постоянно тусит летучая мышка! :)
Подскажите пожалуйста, такая схема сложной гальванической развязки для rs485 нужна в сетях modbus?
Для rs232 так тоже делают?
Это еще далеко не сложная схема. Тут много чего нету.
@@VladimirMedintsev Так что на счет развязки?
Я использую п/п ADM3485ARZ, но даже в даташите нет никакой гальваники.
В каких случаях использовать развязки?
А почему в даташите на трансивер вы должны увидеть что-то про гальваническую развязку? Если это даташит на трансивер, то там будет написано про трансивер.
@@VladimirMedintsev Ну обычно рекомендации по "обвязке" того или иного чипа в даташитах пишут.
Вы так и не ответили, для чего делают гальваническую развязку?
Да я вроде как и не обязан отвечать. Просто в ответе на этот вопрос много букв и не хочу пересказывать то, что есть в интернете. Достаточно вбить пару слов в яндексе.
Ни когда не в давался в дадашит этого трансивера. Получается ему не нужно переключать режим прием-передача, он сам все делает?
Да он такой себе автоматический
p6au-0507 - ошибки нет? Именно этот DC-DC используете?
0505
@@VladimirMedintsev И с такими преобразователями (тип "Unregulated") тоже не всё просто.... Посмотрите параметры выходной точности - Voltage accuracy, Line regulation, Temperature coefficient и особенно Load regulation. Во первых, надо обеспечить минимальную нагрузку для DC-DC не менее 20%, иначе он может выдавать 6 В и больше. Но даже с учётом этого точность преобразования может быть 15%, т.е. если входное, например 5,2 В, то на выходе получим 6 В. Микросхема начнёт деградировать. Если собираете штучные вещи "для себя", то это не страшно. А если это серийный продукт, то лучше использовать другое решение.
@@user-qs9gv2xh7w после него нужно ставить ldo стабилизатор в обязательном порядке.
@@kestvvv Скорее всего Вы правы. Т.е. там должен стоять нерегулируемый DC-DC 5->7 В + LDO стабилизатор на 5 В. MAX13487 имеет питание 5 В, поэтому по другому не получается здесь. Мы используем DC-DC 5->5 В, они более распространены, и дешевле + LDO на 3,3 В + интерфейсная микросхема на 3,3 В. В качестве гальванической развязки - ADUM1200 или 1201.
@@sergioromano3698 Вариант нормальный, посмотрели - эта микросхема есть на складах, предложений много.
Здравствуйте. Подскажите а на usb 3 такую опторазвязку можно сделать. Или хотя бы на usb 2 hi speed???
Для гальванической развязки интерфейса USB есть специализированные микросхемы. Оптопары там использовать не получится. На самом деле на канале есть видео (старое старое) в котором рассказывается о гальванической развязке USB посмотрите его.
@@VladimirMedintsev Да, я смотрел то видео. Но там на скорость маленькая. Для юсби осцилографа может не хватить. Хотелось бы побольше скорость передачи. Ток чет не могу найти микросхем на подобие адум ток побыстрей.
Кто вам сказал что может не хватить? У нас все осциллографы на этой гальваника висят и за 10 тысяч и за миллион с копейками и скорости хватает.
@@VladimirMedintsev Может я ошибаюсь. Понял. Спасибо. Надо попробовать.)))
Владимир, а почему RS485, если не секрет потребовался? Не проще в 2021 году сразу ethernet использовать или были какие то ограничения?
Для работы в составе АСУ ТП предприятия требуется Modbus. Собственно с течением времени подходы в промышленности практически не меняются. Ну а второе это дистанция Ethernet это 300 метров максимум, RS485 в 4 раза больше.
@@VladimirMedintsev С modbus и легаси - понятно почему. Спасибо.
>> Ну а второе это дистанция Ethernet это 300 метров максимум, RS485 в 4 раза больше.
тут вы не правы. Промышленная тенденция как раз идет обратным путем. Минимум функций на железе, дальше проброс базовых функций в ethernet и виртуализация всей бизнес логики в облаке. При чем железо подводится под какие то open стандарты взаимодействия с сетью и общие команды. Мы сейчас так 5G Open RAN пилим с другими вендорами.
@@VladimirMedintsev Работал я в одной конторе где стоит не один десяток выносных модулей(ввода: сигналы с датчиков; вывода: управление различными клапанами) далее это приходит одной витой парой в PLC siemes 400. И что мне понравилось в Modbus'e: всего 2 разъёма, один пришёл с предыдущего модуля, второй на следующий, а внутри соединены параллельно, т.е. никакого свича не надо как в ethernet
Алексей, вот вы не обижайтесь, но лично мое мнение эти вот все "проброс базовых функций", "виртуализация" и прочее слабо имеет отношение к реальным потребностям предприятий. Это навязывается как раз таки вендорами. Последним нужны продажи и нужны продажи более дорогих обернутых в яркую упаковку технологий. Это и порождает подобные продукты. Я вижу все эти тенденции со стороны и одновременно слушаю реальных специалистов на предприятиях.
@@hfoen В этом вся красота RS485. Просто, далеко, легко ремонтируется.
Спасибо за видео
Нихрена не понял кроме одного что мне это очень нужно знать т к вечная проблема со связью 485 постоянно горят модули конечно же китайские
Скажите как можно с вами связаться
Я готов заплатить за решение моих проблем
Wszyscy trzymają się tej optoizolacji. A należy zastosować układy scalone ze sprzężeniem magnetycznym.
А почему у вас гальваническая развязка между микроконтроллером и конвертором TTL/RS485. Если будет скачок напряжения то выгорит max1348, как итог устройство перестанет работать. Задача по сохранению устройства в рабочем состоянии не будет выполнена. Логично развязывать уже после 485.
Перед гальванической развязкой не стоит задача сохранения работоспособности устройства. Для защиты от перенапряжений ставят разрядники, супрессоры и другие элементы. Гальваническая развязка организуется для других целей. В данном примере сделано все абсолютно правильно.
@@VladimirMedintsev Спасибо, подскажите а какая цель в данном случае гальванической развязки? Защита человека от удара током? Мне просто интересно я изучают тему и хочу понять, за чем. Если от удара током то не понятно как такое может случиться, теоретически я понимаю что все возможно.
@amonix4035 Есть масса статей в интернете рассказывающих для чего используется гальваническая развязка интерфейсов. Это не имеет никакого отношения к защите от поражения электрическим током. Это разные вещи.
А чем не устраивает ADUM1201 или ISO7221?
Ну для начала - ценой.
@@VladimirMedintsev Сомнительный аргумент. Два оптрона, россыпь резисторов, увеличенная площадь текстолита. По моему не сильно удешевляет, а может даже и в те же деньги выйдет.
Ок посчитаем в следующем видео.
@@VladimirMedintsev С удовольствием жду следующее видео.
@@VladimirMedintsev Это будет интересно.
На 1 схеме явно не хватает тока светодиодам оптрона. И 5+5+5 мксек - это 66 кГц или 3+3+3=100 кГц, это вполне нормально, о какой вообще скорости идет речь ?
На 2 схеме можно поспорить, на мастере терминатор можно и не ставить, но подтяжку усилить, 4.7 кОм это много для него, а на клиентах уже нормально. Но в конце терминатор конечно нужен, причем не факт, что именно 120 Ом, можно больше сопротивления, для увеличения амплитуды.
А что ставить для фильтрации питания - это и так должно быть понятно.
Я увидел только в лекции - схему построили правильно, всем спасибо.
Ведро (около 2000 штук) с выпаянными DC0505 фирмы DELUS, оказавшимися совсем погаными, с плохой изоляцией и крайне низким КПД, и коробочка с оптопарами PC3H7 (тоже от пары тысяч) как оказывается (совсем неожиданно) низкоскоростными. Любимое занятие фирмы, снимать платы раскиданные по всей области, и не только, а потом менять ошибки "молодости" с паяльником.
Ваш бы ролик с "граблями" лет 10 назад....
ADUM1281ARZ. Намного дешевле и быстрее.
//Поправил.
Не готов, погляжу.
так у ADUM1280ARZ два однонаправленных изолированных канала? может вы хотели сказать ADUM1281?
@@sozdatelEd да.