¿Qué tipo de componente necesitaría para interrumpir un bus RS-485?

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Me gustaría tener algún tipo de interruptor controlado electrónicamente (transistor, relé, relé de estado sólido, etc.) que actúe como una interrupción en un bus RS-485. El efecto que me gustaría es dividir opcionalmente el bus en dos mitades, aislando una mitad de la otra. Obviamente, las señales RS-485 tendrían que ser transmitidas claramente (incluso señales de alta velocidad de 2Mbps +) cuando el interruptor está en el estado "encendido" y ninguna señal debe pasar cuando la señal está en el estado "apagado".

¿Qué tipo de componente debo usar y cómo debo conectarlo?

P.S. Estoy buscando un componente que sea lo más pequeño posible físicamente, y me gustaría que el voltaje de conmutación fuera de 5 V o menos.

P.P.S. Los cables de bus RS-485 en mi aplicación serán lo suficientemente cortos para que la reflexión de la señal no sea un problema, por lo que no voy a preocuparme por ninguna terminación en este momento. Sin embargo, hay felicitaciones adicionales disponibles para una solución que opcionalmente podría incorporar el cambio en una resistencia de terminación en cada lado de la ruptura, ya que estoy seguro de que sería útil para alguien en el futuro.

    
pregunta Tom Bull

4 respuestas

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Puedes usar un relé, opcionalmente cambiando a un par de resistencias de terminación en cada lado.

Edite el siguiente comentario de WRB: Si el sistema no soporta un poco de basura en el autobús (lo que parece un descuido en algo que depende de RS485), busque relés silenciosos (mercurio humedecido, por ejemplo) o quizás coloque dos Transceptor RS485 IC espalda con espalda.

    
respondido por el John U
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Poner un contacto de relé mecánico simple en línea con una señal RS485 está pidiendo problemas. Los contactos pueden charlar creando ruidos desconocidos en la línea. Tampoco debe interrumpir una línea RS485 a menos que esté seguro de que no hay datos que fluyan en ninguna dirección.

Un método mejor sería utilizar uno o más chips de multiplexor analógico para enrutar los pares de señales. Si tiene entradas o salidas adicionales, puede colocar las resistencias de terminación allí y cambiarlas dentro o fuera según sea necesario. Para evitar la conmutación durante un flujo de datos potencial, puede intentar que el dispositivo maestro dirija el sistema del multiplexor analógico. Un montón de fuentes de chips analógicos mux en la web. Solo asegúrese de cumplir con el nivel de la señal y con los límites actuales del chip seleccionado.

Otra posibilidad de mantener las cosas más compatibles (según los estándares RS485) sería usar un chip receptor RS485 y uno o más chips controladores, y entre ellos usar un multiplexor digital estándar.

    
respondido por el Nedd
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Suponiendo que el RS485 semidúplex "correcto", puede utilizar una combinación de un LT1930 para generar rieles de +/- 15V a partir de un suministro de 5 V, y un ADG5434 para hacer el traspuesta. Los rieles +/- 15V (bueno, al menos +/- 12V rieles) son necesarios porque RS485 puede tener un voltaje de modo común de hasta +/- 7V en el par de señalización, es decir, cada traza puede tener entre -7 y + 12V en un momento dado.

No voy a dibujar el esquema para el LT1930 (consulte la página 8 de la hoja de datos), pero aquí está el esquema para el cambio RS485.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Tenga en cuenta que los cuatro interruptores en el ADG5434 deben cambiarse simultáneamente y en la misma dirección, y sí, los buses están terminados. Debería poder reducirlo a aproximadamente 3 cm2 de espacio de la placa, 4 en el exterior.

Ahora, problemas. Tendrá bastante hambre de energía (espere alrededor de 100 mA a 5 V para que el LT1930 genere los suministros divididos), y sí, no es barato.

En el lado positivo, tiene una latencia cero porque se cambió. Ninguna solución almacenada en búfer a través de dos UART en una MCU tiene cero latencia.

El problema con "solo un interruptor" es que en este contexto realmente tiene dos opciones para los interruptores: electromecánico (un relé) o estado sólido. Los relés tienen aislamiento eléctrico entre el mecanismo de conmutación y el circuito conmutado, pero son grandes, consumen bastante corriente de conmutación y, por lo general, requieren más de 5 V para funcionar. Los interruptores de estado sólido generalmente no están aislados (hay una excepción a esto que explico a continuación), por lo que requieren un voltaje de alimentación que cubra el posible rango de voltaje de la señal que se está cambiando.

La excepción son los conmutadores de estado sólido acoplados con foto, como los AQW612 . Son pequeños, aislados y pueden conmutar altos voltajes (que cambiará 60 VCA o CC desde 1.14 V o más). Puede reemplazar cada interruptor en el esquema anterior con un AQW612 configurado como un SPDT, y manejar todas sus entradas juntas. El consumo de energía sería mucho más bajo, alrededor de 40 mA cuando se cambia (y tendría que cambiar las resistencias de terminación a 95 ohmios), pero el costo no bajaría exactamente.

    
respondido por el markt
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Un pequeño relé DPDT le hará la parte mecánica de separar las dos mitades de los buses, incluida la adición de resistencias de terminación a ambas mitades si es necesario.

Lo que no puedes controlar es la cantidad de rebote de contacto. Esto no va a ser un problema si el bus está inactivo: las resistencias de terminación generalmente mantienen el bus en un estado inactivo específico y separar el bus generalmente no desordena eso.

Soy bastante parcial a los relés de telcom Aromat: DPDT en un paquete DIP con contactos dorados bifurcados. Muy fiable y diseñado para larga vida. Tampoco es tan caro.

Puede obtener relés más pequeños pero el precio comienza a aumentar en consecuencia.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

PD: desearía que alguien me dijera cómo mover el texto del componente en los diagramas esquemáticos de Circuit Lab.

    
respondido por el Dwayne Reid

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