Клуб "Трёх инженеров"
 

Email:

Пароль:

Забыли пароль?

Вступить в клуб?

Микроконтроллеры AVR

MS Visual Studio & C#

MODBUS-RTU & RS485

SolidWorks & Cosmos

Компьютерная техника

Мехатроника & Авиация

Силовая электроника

Всего статей:

Категорий/рубрик:

Комментариев:

Пользователей:

33

7

239

2019

 
видео прикол из Городка
Как цивилизованные люди
Для корректного отображения этого элемента вам необходимо установить FlashPlayer и включить в браузере Java Script.

Конвертор интерфейса USB/RS485

Автор: Рудаков Г.В.

Дата: 2009-07-16


Современное промышленное оборудование, предназначенное для автоматизации каких либо процессов, требует в составе управляющей электроники расширенные платы связи для возможности объединения нескольких единиц оборудования в сеть и удаленного управления ими с ПК (рисунок 1). Одной из таких плат является плата ModBus (RTU или ASCII), устанавливаемая на частотные преобразователи. Протокол ModBus - коммуникационный протокол, который использует последовательные линии связи RS-485, RS-422, RS-232. То есть алгоритм передачи определяется протоколом ModBus, а способ передачи уже последовательным интерфейсом. В данной статье я не буду касаться протокола передачи ModBus, так как это тема отдельной статьи, а расскажу о том, как собрать конвертор интерфейса USB/RS485.

Конфигурация системы связи с применением интерфейса для передачи данных Modbus-RTU

Рисунок 1 – Конфигурация системы связи с применением интерфейса для передачи данных Modbus-RTU.

Итак, приступим. Для начала стоит отметить, что RS485 - стандарт передачи данных по двухпроводному полудуплексному многоточечному последовательному каналу связи. Уловили смысл? То есть для связи используется два провода (общий провод «земля» в принципе не нужен, если не требуется связь на большие расстояния), но это НЕ значит что один из них используется для приема данных, а другой для передачи! Слово полудуплексный подразумевает, что сначала происходит передача, а затем прием данных. Одновременно прием и передача невозможны! Функция переключения между передачей и приемом возлагается на конвертор, так как программно это сделать не очень просто, да и не совсем логично.

На рисунке 2 представлена принципиальная схема конвертора. Сердцем устройства является микросхема FT232BM фирмы FTDI.

Принципиальная электрическая схема  конвертора USB/RS485

Рисунок 2 – Принципиальная электрическая схема конвертора USB/RS485

В принципе, использование микросхемы памяти EEPROM (93С66) не критично, но в тоже время ее наличие незначительно повышает стоимость устройства. Поэтому предлагаю использовать ее в составе схемы. В память записывается информация об устройстве, что позволяет операционной системе идентифицировать его (может пригодиться, при написании терминальных программ для работы с конвертором).

Схема тестировалась и полностью работоспособна. В ходе тестов выяснилось, что наличие терминального резистора не обязательно при незначительной длине витой пары (в печатной плате предусмотрена перемычка), а вот подтягивающие резисторы R8 и R9 обязательны (не совсем, правда, понятно, почему в datasheet на схеме включения они не указаны)! Это так сказать, грабли, на которые я наткнулся, когда проверял конвертор, который никак не «заводился» без согласующих резисторов.

На рисунке 3 представлен чертеж печатной платы конвертора интерфейса USB/RS485 выполненный в программе Sprint Layout 5. Печатная имеет габаритные размеры 60мм × 38 мм, с крепежными отверстиями под винты M3. При печати ее на фотобумаге в настройках программы Sprint Layout необходимо поставить галочку «зеркально» в настройках печати.

Печатная плата конвертора USB/RS485

Рисунок 3 – Печатная плата конвертора USB/RS485

На рисунке 4 представлен собранный преобразователь. Слева на плате установлен разъем USB-B для подключения к персональному компьютеру или КПК. Для коммутации с платой ModBus-RTU установлена строенная колодка для подключения витой пары. Контакт обеспечивается зажимными винтами, встроенными в колодку.

Индикацию работы устройства обеспечивают два светодиода. Красный отображает передачу данных (RX), а зеленый – прием (TX).

Готовый конвертор USB/RS485

Рисунок 4 – Готовый конвертор USB/RS485

При подключении конвертора к USB-порту компьютера, операционная система определит название устройства (в случае если была прошита микросхема памяти EEPROM, в противном случае, выведется стандартная информация от чипа FTDI) и предложит установить драйвера. После установки драйверов, в системе появится виртуальный последовательный порт. В дальнейшем в программе для коммутации следует указывать имя именно этого порта.

Необходимо зарегистрироваться чтобы прочитать текст

Рейтинг:

Просмотров: 79266

Комментарии:

Автор: emanuele (2013-04-27, 9:55)

ребят собрал преобразователь по вашей схеме но он проработал 2 минуты после установки дров и больше ни на одном компе не обнаруживался, в чем проблема может быть? на компах винды 7 или 8 стоят и чип ft232bm найден не был в место него впаян ft232BL [Ответить]

Автор: alexseyS (2012-01-29, 14:03)

Добрый день, У меня вопрос 1) Можно ли что-то подобное собрать для RS422-? и вопрос №2 Как можно проверить работающий конвертер USB-RS422 без подключения к нему извне приборов (например на себя при помощи перемычек-?) У RS422 4 проводный интерфейс: --------- TX- --------- TX+ --------- RX- ----------RX+ [Ответить]

Автор: Гришаня Рудаков (2011-11-20, 20:12)

RE: klg.Безусловно будет работать.. Она была установлена ради спортивного интереса. Просто не впаивайте данную микросхему памяти и резисторы R10, R11 [Ответить]

Автор: klg (2011-11-19, 16:21)

RE: Гришаня Рудаков. Будет ли работать конвертор, если не устанавливать EEPROM? Нужно ли вносить при этом изменения в схему? Спасибо. [Ответить]

Автор: tjat (2011-11-02, 22:55)

питание +5в например 1 а на схеме 4 [Ответить]

Автор: tjat (2011-11-02, 22:53)

на схеме Х1 не верно стоят номера выводов [Ответить]

Автор: vekhin (2011-01-21, 7:27)

Да всё получилось в лучшем виде только собирал я его без микросхемы памяти программировал сигналы 20 SMD и пульт С2000 с ноута ACER под Win 7 советую для сборки !!! [Ответить]

Автор: funakoshi (2011-01-17, 13:01)

Интересно, у vekhina получилось подключить Орионовские приборы через данный девайс? Мне тоже для этих целей нужен. [Ответить]

Автор: vekhin (2010-03-12, 8:32)

спасибо Гришаня Рудаков за толковое разъяснение, очень помог !!! [Ответить]

Автор: Гришаня Рудаков (2010-03-06, 1:32)

На данном ресурсе: http://www.rtcs.ru/supplier_article_detail.asp?supplier=9&id=98 (или в журнале «Схемотехника» №10 2002 г.) есть табличка сравнения микросхем драйверов RS-485 фирмы MAXIM, из которой следует, что основные отличия между max485 и max487 это быстродействие (2,5Mbps и 0,25Mbps соответственно) и разница в токах потребления. Что касается охранных систем "Орион", то, думаю, схема вполне будет приемлема, так как стандарт передачи общепринятый. Главное иметь соответствующий софт. [Ответить]

Автор: vekhin (2010-03-05, 10:33)

а через этот переходник можно подключать охранные приборы системы "орион"? и ещё вопрос можно ли использовать max487 в замен 485 datasheet у них вроде общий? с уважением!!! новичок. [Ответить]

Автор: Гришаня Рудаков (2010-02-23, 23:58)

На сайте производителя FTDI Chip Windows 7 и Windows 7x64 указаны в списке поддерживаемых ОС. Лично сам устанавливал, правда только D2XX и версию 2.04.06 (Сейчас там выложена последняя версия 2.06.00) [Ответить]

Автор: irbis (2010-02-22, 15:29)

Драйвера на Windows 7 не ставятся [Ответить]

Гости не имеют права добавлять комментарии и проставлять рейтинг.