Niveles de voltaje extraño en un bus rs485 dúplex completo multislave

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Estoy trabajando en un proyecto utilizando el bus rs485 para la comunicación. Aquí están los parámetros de diseño:

  • El bus puede incluir 1 maestro y 30 esclavos
  • La configuración es dúplex completo usando 4 cables.
  • Todos los esclavos conectados a SLAVE(Y-Z) -> MASTER(A-B) para transmitir
  • Todos los esclavos conectados a SLAVE(A-B) -> MASTER(Y-Z) para recibir
  • El maestro siempre está escuchando. (Recibir habilitado)
  • El maestro siempre está conduciendo. (Drive Enabled)
  • Los esclavos siempre están escuchando. (Recibir habilitado)
  • Los esclavos siempre están NO manejando. Excepto cuando quieren enviar datos, entonces se activa la unidad. Según la hoja de datos, cuando no se habilita la unidad, las salidas son de alta impedancia.
  • El maestro y todos los esclavos usan max491.
  • Hay una sola fuente de alimentación de 12V. Todos los esclavos y maestros están conectados a esta fuente de energía como paralelos entre sí y tienen sus propios convertidores reductores para producir los voltajes necesarios. Por lo tanto, todo sistema comparte un terreno común.
  • Intenté sesgar a prueba de fallos en el lado maestro y funcionó. Con la polarización a prueba de fallos, 4 esclavos y 1 comunicación maestra funcionan bien. (pero la pregunta es sobre el cálculo de sesgo de 20 esclavos)

OBSERVATION

These plots are excel plots simplified from actual scope measurements

Cuando el sistema está compuesto por 1 esclavo y 1 maestro, los voltajes en el bus Y-Z esclavo (bus de transmisión esclavo) son así:

Así,lacomunicaciónsucedeconéxito.

Cuandoelsistemaestácompuestopor2esclavosy1maestro,losvoltajesenelbusS-Y-Zesclavo(busdetransmisiónesclavo)sonasí:

Deestamanera,lacomunicaciónsucedeconéxito.Comovemoshayuncambioenlosnivelesdevoltaje.Lacomunicaciónocurreporquelosvoltajestodavíaestánenlosladoscorrectosdelazonasinsentidodelmedio(quees+-0.2vdesdeelcentro)

Cuandoelsistemaestáformadopor3esclavosy1maestro,losvoltajesenelbusS-Y-Zesclavo(busdetransmisiónesclavo)sonasí:

Deestamanera,comopuedever,nohaycomunicaciónporquelosvoltajesestánenelladoequivocadodelazonasinsentido.Ylosnivelessonextraños(paramí).

Continuandoconelanálisis,hice4esclavosy1configuraciónmaestra.Aquíestáelresultado:

Losvoltajessubenunpocomás.

LadiferenciadevoltajeentrelaslíneasYyZencadaconfiguraciónmuestraqueelmax491tieneunaimpedanciagraveenlalíneacuandoseencuentraenelmododealtaimpedancia.

Compréestoschipsmax491enundistribuidorlocalyluegoverifiquéelprecioendigikey.Loqueviesquemispreciosson3vecesmásbajosquelospreciosdeDigikeyparaelchip.Talvezlasfichassonclones.Nolosé.Perotengoqueusarlos.

PREGUNTA

Lapreguntaes¿cómopuedocalcularestaimpedancia"parásita" y construir un circuito de polarización para esto y cuál puede ser la razón? Estoy un poco confundido. Voy a construir 20 esclavos y 1 configuración maestra y no puedo imaginar cuáles serán los voltajes.

NOTAS

  • No hay problema en el bus receptor esclavo
  • Estas observaciones son casi iguales cuando se usa la resistencia de terminación del lado maestro.
  • No hay posibilidad de que 2 o más esclavos transmitan al mismo tiempo. Hay una sincronización de hardware integrada. Esto está probado.

Editar

El esquema es así. Nada mas. La longitud media del cable entre esclavos es de 1,5 metros. El cable es CAT6 - UTP8. Para transmitir y recibir, se utilizan pares trenzados.

    
pregunta Mert Gülsoy

2 respuestas

1

Me parece que tus líneas de DE en los esclavos están siendo mal dirigidas. Los voltajes de su bus son (cualitativamente) lo que esperaría si los esclavos "no seleccionados" de hecho se activaran con una entrada alta en cada DI esclavo "no seleccionada".

A medida que aumenta el número de esclavos, aumenta la unidad de bus total de las unidades no seleccionadas, y la salida seleccionada tiene cada vez menos efecto en la tensión del bus.

La comprobación obvia sería obtener los efectos mostrados, luego extraer el chip esclavo seleccionado del circuito y observar el voltaje del bus. Si los otros chips están inactivos, la tensión diferencial del bus debería caer a más o menos cero.

Heh. O, por supuesto, la razón por la que sus chips cuestan 1/3 de la tasa de Digikey podría ser que no funcionan correctamente y la línea DE no tiene efecto. Sólo digo.

    
respondido por el WhatRoughBeast
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Primero, para aclarar la terminología, la topología que describe es RS-422, ya que RS-485 es un esquema semidúplex de dos hilos. He tenido miles de redes RS-422 grandes implementadas sin los problemas que está experimentando.

Compruebe que está utilizando la lógica de habilitación de transmisión correcta. Es opuesto a la lógica de habilitación de recepción. Ponga un alcance o una sonda lógica de alta velocidad en cada una para confirmar su estado y que no tenga transitorios.

Los dispositivos que ha elegido no están limitados a la velocidad de giro, por lo que la impedancia del cable, la capacitancia del cable, los reflejos, las terminaciones y el diálogo cruzado se vuelven más importantes. Debe ejecutar un solo experimento de eliminación de cambios para cada uno de estos factores.

Disminuir drásticamente tu velocidad de transmisión puede darte más pistas sobre la causa de tu problema.

Su método para trazar voltajes de bus podría ser parte del problema si no emplea sensores diferenciales de alta impedancia.

Usted mencionó específicamente que las condiciones son las mismas cuando se usa la terminación del lado maestro. Dependiendo de la topología de distribución y la velocidad del reloj, puede que sea necesario colocar terminaciones en ambos extremos del cable. Asegúrese de tener terminaciones de resistencia puras, no todas las resistencias de película son.

Si nada de esto resuelve el problema, publique su esquema, las especificaciones de los cables, los valores de terminación y las ubicaciones, y las imágenes de su configuración de prueba para permitir más información. También debe comentar cómo tomó las medidas de su bus, ya que las parcelas obviamente tienen un ancho de banda muy bajo y, por lo tanto, faltan detalles importantes. Y no se olvide de incluir una escala de eje X adecuada con cualquiera de estos gráficos.

    
respondido por el Glenn W9IQ

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