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Interface RS-232 a RS-485 (Reversible) Introducción Ya que me han solicitado algun esquema de la conversión del Bus 232 al Bus 485, aqui les planteo el circuito típico comercial que se ofrece en el rubro. El circuito es reversible, es decir, puede usarse como conversor de cualquiera de las dos normas : de RS-232 a RS-485 y de RS-485 a RS-232. Es de muy facil construcción y con tan solo unos pocos componentes podemos lograrlo. --------------------------------------------Fuente : DISCA (Departamento de Informática de Sistemas y Computadoras) Traducción :MaMu Versión del Producto :2005 Licencia :Freeware (Debe respetarse la autoría del Hardware Libre) DataSheet List : MAX232 - http://www.disca.upv.es/aperles/web51/pdf/1798.pdf SN75176B/SN65176B - http://www.disca.upv.es/aperles/web51/pdf/slls101b.pdf LTC485 - http://www.disca.upv.es/aperles/web51/pdf/lt0485.pdf MAX485 - http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm?an_pk=2116 --------------------------------------------Módulo de Conversión Con este módulo vamos a poder comunicarnos con otros sistemas, usando las normas de comunicación serie más habituales que existen en el entorno industrial. Estas normas son la RS-232 y RS-485, para las cuales se desarrollará un circuito que podrá funcionar con una u otra norma con pocos cambios. DESCRIPCIÓN: Todo microcontrolador de la familia 80x51 incluye un puerto serie que, mediante un sencillo hardware de adaptación de niveles de tensión, permite implementar un interfaz RS232 y RS-485 Esto permitirá al micro que se comunique fácilmente con otros equipos y, en especial, con los PCs. Se recomienda, en general, que los cables que interconectan los dispositivos no excedan de 15 metros. Para distancias mayores se recomiendan otros sistemas de interconexión, por ejemplo un RS-485. El estándar RS-232-C describe 21 señales en un conector de 25 líneas tipo DB-25, pero ha degenerado y es normal encontrarlo con conectores de 9 patillas tipo DB-9 y con menos señales. Las líneas que más interesan en este capítulo son TRANSMIT y RECEIVE (líneas 2 y 3). Estas líneas son compatibles (entre el computador o terminal y el módem) porque TRANSMIT es una señal de entrada al módem y de salida para el computador/terminal. Lo

mismo ocurre con la señal RECEIVE. El resto de líneas permiten conocer cuando se produce una llamada, manejar una comunicación full-duplex o half-duplex, evitar perdidas de datos cuando uno de los dos elementos no puede absorber más datos, etc. En cuanto a los niveles de tensión, la norma RS-232-C define una tensión simétrica respecto a la referencia, y al menos 3 V para un nivel lógico 0 y -3 V. para un nivel lógico 1. En la práctica los niveles de tensión son de +12V y -12V. El interfaz RS-232 utiliza una transmisión no balanceada, por lo que no es adecuada en ambientes industriales (ruido en modo común) y en longitudes de conexión largas (efecto crosstalk). Las velocidades de transmisión más utilizadas son: 300, 1200, 2400, 4800, 9600 y 19200 bps. En la práctica se logran alcanzar hasta 115.200 bps. Las limitaciones de la norma RS-232C se pueden superar con las mejoras que aportó posteriormente la norma RS-485 (hay normas previas como la RS-423 y RS-422). Su ventaja es que se trata de una transmisión balanceada o diferencial que aporta como beneficios inmediatos una mayor velocidad de transmisión, una gran longitud de línea del orden del kilómetro y una buena inmunidad al ruido. El medio físico de transmisión es un par trenzado, con las ventajas de rechazo de ruido que aporta. Si al par trenzado se le añade un apantallamiento se estará en condiciones de tener un red de comunicaciones industriales bastante inmune al ruido (incluso sin el apantallamiento), por ello, la mayoría de buses de campo (redes industriales de control) emplean este tipo de cableado. Téngase en cuenta que se admiten hasta 32 estaciones en un sólo hilo y la comunicación es half-duplex. Será necesario poner una resistencia terminadora en cada extremo de 120 Ohms. Esquema de una RS-485 En un RS-485 se transmite exactamente lo mismo que para un RS-232 así que suele haber en el mercado adaptadores entre las dos normas que capacitan, por ejemplo, a un PC para comunicarse con sensores y actuadores industriales. En el esquema se presenta un hardware que permite al microcontrolador conectarse con un sistema RS-232 y con un sistema RS-485. Para la interfaz RS-232 se usará un clásico MAX232 que incorpora un bomba de tensión que permite obtener +/-10 voltios a partir de una única alimentación de +5V. Las únicas señales del estándar RS-232 disponibles serán la masa lógica (línea 5), la señal T (línea 3) y la señal R (línea 2), todo ello en un conector DB-9 según suele ser habitual últimamente. Para conectar el micro a un PC bastaría con implementar un NULL-MODEM cruzando las líneas 2 y 3. Para la interfaz RS-485 se puede usar un SN75176 o un LTC485. En el sistema propuesto se selecciona si se desea usar la interfaz 232 o la 485 mediante unos jumpers y si se quiere

conectar una resistencia de 120 Ohms si está en un extremo del par trenzado. EJEMPLO: Se puede usar un PC como terminal RS-232 para enviar órdenes al micro o recibir información. El hardware mostrado en este apartado lo permite fácilmente, recuérdese que basta con cruzar las líneas 2 y 3. Sólo falta establecer el mimo protocolo en los extremos. El siguiente listado muestra una aplicación que configura el puerto serie a 2400 bps, 8 bits, sin paridad (cristal de 12 Mhz) y envía continuamente un mensaje al puerto serie aprovechando la función printf. Código: /* serie3.c */ #include #include sfr ADCON = 08; /* solo ALTAIR 535 */ #define DELAY 30000 void delay(int i); void main(void) { unsigned char i; /* en los ALTAIR hay que quitar el control del serie al S.O.*/ EA = 0; /* SOLO ALTAIR535, deshabilitar interrupciones*/ PSW.5 = 1; /* SOLO ALTAIR535, deshabilitar captura serie*/ /* generador baudios con timer 1, modo autorrecarga */ TMOD &= 0x0F; TMOD |= 0x20; PCON |= 0x80; /* SMOD=1 */ TH1= 0xE6; /* 2400 baudios, 12Mhz */ SCON=0x70; /* MODO 1 */ ADCON.7 = 0; /* solo ALTAIR535, desconectar generador dedicado */ TR1=1; TI = 1; while(1) { for (i=32;i=450

100

54

N/A

N/A

N/A

+/-100uA

+/-100uA

+/-100uA

N/A

N/A

Driver Load Impedance (Ohms) Max. Driver Current in High Z Power On State

Max. Driver +/-6mA @ Current in High Z Power Off +/-100uA +/-2v State

10Mb/s-100Kb/s 10Mb/s-100Kb/s

Slew Rate (Max.)

30V/uS Adjustable

Receiver Input Voltage Range

+/-15V

+/-12V

-10V to +10V

-7V to +12V

Receiver Input Sensitivity

+/-3V

+/-200mV

+/-200mV

+/-200mV

4k min.

4k min.

>=12k

Receiver Input Resistance 3k to 7k (Ohms), (1 Standard Load for

RS485)

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513-874-4796

Contact Information: R.E. Smith, 10330 Chester Road, Cincinnati, Ohio 45215 513-874-4796 Phone, 513-874-1236 Fax.,

rs485.com

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RS-485 Connections FAQ How Do I Make RS-485 Connections? First check the pinout connections and specifications of the devices you want to connect in order to determine whether you need a "2-wire" RS-485 connection or a "4-wire" RS-485 connection. If you can't obtain this information before selecting a converter or serial card, select a converter or device which can be easily set to work in either mode using switches, jumpers or other options. Most often you will be setting up and connecting a card or converter as a Master to one or more Slave devices. Following are figures for three types of 2-wire Master connections, and one type of 4-wire connection. Usually Termination is not required for baud rates 19.2K or lower at distances up to 4000 ft.(1220 m), so it is not shown in the simplified figures which follow. (see note on page 3 regarding markings and pinouts)

Figure 1 applies to many Ethernet/Serial Servers and a few B&B RS-485 Converters such as the 485SD9TB, 485LPRJ, 485SD9R, 485SD9RJ.

Figure 2 applies to several B&B Converter models such as the 485DRC, 485LDRC, 485LDRC9, 489OT9L, 485OTLED and 4WSD9R. Two switches are set for 2W or to the 2Wire RS-485 Mode.

Figure 3 applies to most B&B RS-485 Converters or Serial Cards that can be set for 2-wire or 4-wire operation, and for some 2-wire Converters that use the same circuit board for the RS-422 model. Check the Data Sheet schematic or block diagram. Figure 3 is also used for Repeaters/Optical Isolated Repeaters such as the 485RPTR, 485OP, 485OPDR. A RS-422 device does not tri-state the transmitter so it cannot use these connections. Some Converter models are: 485BAT3, 485COR, 485CON, 485COSR, 485COSN, 485CSP2, 485TBLED, 485LP9N, 485LP9, P485BTB1, 485HSPR. 4-Wire Connections

This connection is used for a single Master in a 4-wire system. When only one master is used, the Master can be set to RS-422 mode since the there is no need to share the transmit wire pair to the Receivers of all the devices. All of the devices must be RS-485 and Tri-state since the same wire pair to the Receiver must be shared by the Transmitters of all the devices. The advantage of the 4-wire connection is that all devices only see commands from the Master, and no Device sees the responses from other devices. Turn-around delay is also not required.

Multi-Master Connections 2-Wire Multi-Master Connect additional Masters the same as any Device, (Figs. 1-3) matching the polarity of the A and B data lines. All devices must be able to ignore the commands to other devices and able to ignore the responses from other devices. Any device could transmit to all others if permitted or some special Protocol is established to avoid data collisions. Usually the devices are Slave type and respond only to requests from a Master Device. 4-Wire Multi-Master

This connection is less common, Master 2 may be anywhere else on the network and may be used for collecting data returned from the devices. It can monitor the data from the devices only, but is not able to monitor the data requests from the other Master without

additional connections. Only one Master can talk to the Devices at a time, so one Master must stop transmitting for a time (to avoid data collisions) so the other Master can access the same devices, or use some software protocol established for Device sharing. When Master 2 is used as Backup, the program on Master 2 begins polling the devices when the slave Devices stop responding for a predetermined time. Note on RS-485 Pinout markings: Sometimes a device will be marked with the polarity reversed from normal RS-485 standards where the Data A or TD(A)/RD(A) line is (+) and the Data B line or TD(B)/RD(B) is (-). In a system with 2-wire connections, try reversing the lines to see if the device will respond. In a system with 4-wire connections, try reversing the receive pair polarity and transmit pair polarity. If the connections are wrong, you won't be able to communicate because the data bits are upside down, but swapping polarity won't damage anything. The marking Rx or Tx may be used instead of TD and RD or in a 2-wire system, TxRx+ and TxRx-, or Dx+ and Dx- for the Data lines. Many naming schemes are in use. RS-485 pinouts also have many variations, there is no single standard pinout arrangement or connector type, DB9, DB15, DB25, RJ-11, RJ-12, RJ-45 or DIN connector.

RS485: Domótica al alcance de tu mano Ads By Google

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¡Error! Argumento de modificador desconocido. Sábado 09/05/2009 por Mario Sacco . Vista 55835 veces  148  12   

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Desde una simple lámpara o un relé hasta una discoteca completa o un sistema de proceso industrial. A través del puerto serie (COM1) de tu ordenador puedes aprovechar los beneficios que te brinda el estándar RS485 para conectarte al mundo real, de manera física, y poder así manejar dispositivos y procesos remotos. Operar una cámara de vigilancia, automatizar las luminarias de la casa o las aberturas de puertas y ventanas, todo manejado desde tu escritorio. Del RS485 a la casa domótica hay un solo paso: tus ganas.

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¿Qué es el bus RS485? Podemos resumirlo como un sistema de interconexión para transmisión de datos a grandes distancias y apto para operar en ámbitos eléctricamente ruidosos. Su conexión es muy sencilla: a partir del puerto serie (COM1) de cualquier ordenador utilizando tan sólo dos circuitos integrados muy económicos y fáciles de obtener: MAX232 y MAX485. En el caso del último IC mencionado se lo suele reemplazar por el SN76156, que cumple la misma función y es de menor coste. Si se construye un sistema pequeño de pocas terminales que utilizan este IC la diferencia monetaria es poca, pero al emplearlo en grandes cantidades el ahorro es importante. Topología clásica de un Bus RS485 El bus permite una velocidad de datos de 10 y hasta 20 Mbps (a 12 metros de distancia), y de 100 Kbps cuando se conectan terminales o módulos separados 1200 metros entre sí. El sistema permite “colgar” del bus hasta 32 terminales, aunque en la actualidad ya se están utilizando sistemas de 128 y hasta 256 dispositivos conectados entre sí a una misma red de sólo dos hilos trenzados. En el mejor de los casos, es preferible que el par de cables que transporta la información sea blindado, pero si este montaje no es posible, y debemos utilizar cables individuales, será bueno tener un tercer cable que oficie de referencia de tierra o GND. Un cable blindado ayudaría a atenuar los ruidos eléctricos que pueden filtrarse entre los datos del sistema diferencial que utiliza el estándar RS485. Disponer de un cableado con estas características sería lo mejor. Las especificaciones del estándar RS485 (cuyo nombre oficial es TIA/EIA–485-A) no determinan claramente cómo debe ser el correcto cableado de una red. Sin embargo, algunas recomendaciones pueden interpretarse dentro del texto de la norma y han sido estudiadas y ensayadas por ingenieros, tanto en forma conceptual como en función del método de prueba y error. Dichos ingenieros han llegado a delinear los conceptos que se utilizan hoy en día y que trataremos de resumir en esta sección de la nota. Dejamos bien aclarado que el método de interconexión que utilizaremos y el cable elegido no son los ideales sino que han demostrado funcionar de manera muy satisfactoria en ámbitos muy adversos y hostiles para la interconexión de sistemas de datos entre sí. Es por ello que te los recomendamos en este artículo.

Debido a que altas frecuencias intervienen en el intercambio de datos, que las distancias entre las terminales siempre son inciertas, y que los cables apropiados a utilizar no se determinan en el estándar, se acepta el uso de un par de cables trenzados comunes que tienen una impedancia aproximada de 120 Ohms. Las terminaciones inapropiadas de la línea a utilizar se traducen en reflexiones no deseadas de la señal, tal como muestran los ejemplos de los gráficos. Terminaciones apropiadas a los extremos de una Red RS485 Terminaciones incorrectas provocan reflexiones indeseadas en la señal Oscilogramas indicando terminaciones incorrectas (Izquierda) En las imágenes (extraídas de la Web oficial de MAXIM) se puede apreciar claramente la distorsión sufrida en la señal, cuando el final de una línea no tiene una terminación adecuada. La reflexión ocasionada puede llevar a distorsionar y perder por completo los datos transmitidos. En el sitio Web de MAXIM, hay un artículo muy interesante y esclarecedor que te será muy útil para aclarar todas las dudas que puedas plantearte acerca del apropiado uso de las líneas de transmisión en el estándar RS485. Otro artículo muy interesante, y de lectura recomendada de la empresa antes mencionada, es el que habla del MAX485 y sus variantes, en donde se resalta su versatilidad de uso en redes half y full duplex. La base del sistema, como dijimos antes, se fundamenta en la transmisión de datos en forma diferencial. Es decir, por ambos cables viaja la misma información, pero desfasada 180° en un cable respecto al otro. De esta forma, cualquier interferencia que pueda introducirse en el cableado lo hará en ambos hilos por igual, con la misma polaridad y amplitud. En el destino de la terminal, sea en el ordenador o en el dispositivo colocado a la distancia, las señales se restituyen en polaridad y los picos de ruidos que se habían introducido con la misma polaridad en ambos cables, al invertirse las señales, se neutralizan y eliminan entre sí, y se recupera de esta forma la señal útil que se desea transmitir. Picos de ruido inducidos en la Red Cuando el cableado recorre un ambiente ruidoso y hostil, como puede suceder en una instalación industrial, el tercer cable que oficia de tierra o GND también se transforma en un elemento que recepciona y lleva hasta las terminales o módulos los ruidos inducidos en él. Por este motivo siempre es recomendable colocar una resistencia de 100 Ohms en la conexión a GND en cada uno de los circuitos de las terminales. Entre las múltiples diferencias fundamentales que existen respecto al estándar RS232 es que el RS485 se maneja con niveles TTL de tensión, mientras que el RS232 maneja tensiones de ambas polaridades con valores absolutos de 3 a 15 Volts. RS232 permite comunicaciones “full-duplex” (ambos terminales transmiten y reciben datos en forma simultánea), pero su distancia de trabajo es de tan sólo 12

metros; además, se requieren al menos 8 cables para una comunicación full y es muy propenso a ser afectado por el ruido eléctrico. Protocolo de comunicación (Terminales charlando entre sí) Debido a que el tipo de comunicación que desarrollaremos en el bus es considerada “half-duplex” (semiduplex) mientras un dispositivo transmite, los demás terminales o módulos que se encuentren conectados al sistema (a la red) recibirán la mencionada transmisión, es decir, todos escucharán el llamado. Dicho de otro modo, uno “hablará” y los demás “escucharán”. Debemos tener en claro que será muy importante organizar el protocolo de comunicación para que sólo un terminal o módulo “entienda y/o comprenda” que es a él a quién está llamando el transmisor. Esta situación de llamar – escuchar- actuar suele darse en ambas direcciones y entre múltiples terminales, lo que significa que el ordenador puede transmitir una instrucción, y que nuestro termómetro, al escucharla, puede responder o cumplir alguna función específica en el lugar de destino. Cualquiera de los terminales puede ser transmisor o receptor. Nunca deberá haber dos transmisores simultáneos ya que ocurrirá una inevitable colisión de datos que hará ilegible la interpretación de las instrucciones por parte de quienes están a la espera en “escucha”. Receptores pueden ser todos, pero transmisor debe haber uno solo por vez. No necesariamente la comunicación será siempre ordenador – terminal y viceversa. Habrá oportunidades en que las terminales o módulos intercambien datos entre sí, si bien éste no es al caso. Aquí solo conectaremos el ordenador con un termómetro y un relé a la distancia. Hacer funcionar una red elemental de estas características puede ser una tontería para algunos y toda una proeza para otros. Un dato importante a tener en cuenta es que no existe una forma universal de colocar sentencias en un programa que comunicará dos dispositivos entre sí. El desarrollador del software deberá tomar idea de otras aplicaciones y adaptar la que más convenga y se adecue al diseño que está llevando a cabo. Aunque esto sea algo sencillo de explicar, en la práctica adquiere cierto grado de dificultad. ¡Chiste interno! A cada terminal se le otorga un “nombre”, que sencillamente podemos asignar con un número comprendido entre 0 y 255. Por ejemplo: el circuito maestro (el ordenador) puede llamarse “0”, y el esclavo (el termómetro) puede llamarse “1”. En cuanto a las instrucciones, también podemos utilizar la misma técnica para solicitarle al termómetro que nos transmita el valor de temperatura en el momento deseado, por citar un ejemplo. En este caso podemos elegir arbitrariamente el número “33” para tal acción, y el termómetro nos responderá (si escucha e interpreta nuestro llamado) con la información que tenga disponible. A todo el conjunto de datos que envía el transmisor o el receptor en cada momento de actividad lo llamaremos “trama” de datos, y necesitamos saber que siempre deben terminar con un carácter identificable como “fin de transmisión”. Por lo tanto, la conversación entre los dispositivos se regirá por un orden que puede ser parecido al siguiente:

o o

o o

o

o

Todos los dispositivos están a la escucha y esperando recibir instrucciones. Cuando el dispositivo que oficiará de transmisor comprueba la inactividad del bus envía la secuencia: “nombre del receptor – instrucción – fin de transmisión”. Algunos diseñadores reenvían varias veces la trama para asegurar la comunicación. El dispositivo transmisor pasa a recepción, y aquel que fue receptor de sus instrucciones actuará en consecuencia a la orden escuchada, lo que puede ser una acción autónoma o una respuesta a su interlocutor. Si debe responder con una entrega de datos, asumirá el rol de “maestro” y observará en primera instancia que el bus esté inactivo. Luego, responderá con el mismo protocolo con el que fue interrogado: “nombre del receptor – datos – fin de transmisión” Todos quedarán en modo recepción, y el destinatario de los datos (en nuestro caso el ordenador) procesará la información recibida desde el termómetro.

Si analizamos la estructura sugerida y pensamos en que podemos llegar a colocar los 31 terminales adicionales al ordenador, los nombres podrían reservarse y enumerarse de esta forma: del 0 al 32. Por otro lado, si optamos también por un número para la instrucción a enviar, tenemos en nuestro caso la posibilidad de enviar más de 200 instrucciones distintas al termómetro. Por supuesto que no sucederá esto, ya que con una sola instrucción será suficiente para nuestro propósito. Podemos interrogar al termómetro para que nos devuelva el valor de temperatura donde esté instalado a través de una aplicación hecha por nosotros mismos en Visual Basic 2008 o el lenguaje de programación que elijamos para trabajar con el puerto serie. El circuito. Todos los ordenadores de mesa poseen una salida RS232 que viene identificada en el motherboard como puerto I/O COM1 y que constituye el puerto serie. Tal vez algunas no lo traigan expuesto con su conexión al exterior, pero en cualquier tienda de accesorios para el ordenador podremos adquirir por muy poco dinero el conector o alguna pequeña placa PCI que nos permitirá salir al exterior y poder allí conectar nuestra red. o o o

Placa PCI con RS-232 Otro ejemplo con salida Serie Conector con salida DB9 para el motherboard

El circuito utilizado es muy sencillo y cuenta con sólo dos circuitos integrados, como dijimos anteriormente: un MAX232 y un MAX485 o un SN76156 (para abaratar costos). La alimentación deberá ser independiente del puerto ya que la corriente que éste puede suministrarnos no alcanzará a activar el SN76156, el cual requiere unos 70 mA en Tx (transmisión). Con muy pocos componentes alrededor de estos IC tendremos la interfaz adecuada para crear, en nuestro ordenador, el punto de partida de una red que puede incluir desde un simple termómetro hasta el

completo control de una discoteca, contando su consola de sonido, luces y efectos especiales. Diagrama completo de la interfaz RS232 / RS485 Entre las características destacadas del diseño podemos apreciar un filtro diferencial de entrada de tensión formado por C10, T1 y C12, para minimizar ruidos eléctricos provenientes de la tensión de alimentación. El diodo (D3) se utiliza para prevenir al sistema de accidentales inversiones de polaridad en la entrada. Por su parte, el regulador serie 7805 no necesitará de disipador de calor por estar alimentado con tensiones que no representan una gran diferencia de potencial entre entrada y salida. Es decir, cuanto menor sea la diferencia entre las tensiones de entrada y salida, menor será la disipación de potencia en forma de calor en el regulador. D1 y D2 serán dos leds que mostrarán la actividad de transmisión y recepción de datos sirviéndonos de ayuda al momento de tratar de identificar problemas. Podemos destacar la presencia también de R3 en la parte inicial de la red RS485 para adaptar impedancias en toda su extensión. La misma resistencia deberá repetirse al final del recorrido, en el último terminal. Los terminales intermedios no requieren la resistencia ya mencionada en el texto; sólo los extremos de la red llevan la resistencia adaptadora de impedancias, tal como muestra la primera imagen del artículo. La resistencia de 100 Ohms que conecta la línea de GND a la placa de la interfase no figura en el circuito, pero no debes olvidar su inclusión al momento de comprar los materiales. Un conector DB9 hembra será el nexo con nuestro ordenador. Es muy importante que pongas toda la atención y los cinco sentidos al construir una eventual prolongación del cable para conectar la interfaz. Cualquier error de conexiones aquí resultará en que el sistema no funcione y hasta en una posible rotura en el interior del puerto en el ordenador. Para nuestro desarrollo hemos decidido utilizar cable telefónico sencillo de cuatro conductores (dos para señal y dos para GND), pero tú puedes cambiarlo por cable UTP, por conductores de energía eléctrica o por cualquier otro cable que se te cruce por el camino. Para agilizar el montaje hemos dotado a la placa de la interfaz, y a la del termómetro de conectores RJ11, para un rápido montaje y/o desarme del sistema. o o o

Dibujo del circuito impreso Circuito impreso terminado Comenzando a montar componentes

En las imágenes puedes ver el impreso ya dibujado y listo para ser transferido al PCB; también se observa el PCB recién terminado, y en la tercera imagen se ve un intervalo en plena construcción de la interfaz. Recuerda que la red puede tomar las dimensiones que tu imaginación determine. Por ahora sólo la utilizaremos en el próximo artículo para conectar el termómetro que ya hemos desarrollado en el capítulo anterior. Pero puedes darte cuenta que la interfaz al ordenador te servirá

para cualquier otro desarrollo futuro que decidas hacer. Por cierto, ¿ya has pensado qué es lo que conectarás a la red una vez que terminemos con el termómetro? ¿Qué tan cerca estás de automatizar toda tu casa? Interfaz terminada y lista para usar 

Protocolo RS485

Sistemas de bus RS485 RS-485 o también conocido como EIA-485, que lleva el nombre del comité que lo convirtió en estándar en 1983. Es un estándar de comunicaciones en bus de la capa física del Modelo OSI. Está definido como un sistema en bus de transmisión multipunto diferencial, es ideal para transmitir a altas velocidades sobre largas distancias (35 Mbps hasta 10 metros y 100 Kbps en 1.200 metros) y a través de canales ruidosos, ya que reduce los ruidos que aparecen en los voltajes producidos en la línea de transmisión. El medio físico de transmisión es un par entrelazado que admite hasta 32 estaciones en 1 solo hilo, con una longitud máxima de 1.200 metros operando entre 300 y 19200 bps y la comunicación half-duplex (semiduplex). Soporta 32 transmisiones y 32 receptores. La transmisión diferencial permite múltiples drivers dando la posibilidad de una configuración multipunto. Al tratarse de un estándar bastante abierto permite muchas y muy diferentes configuraciones y utilizaciones. Desde 2003 está siendo administrado por la Telecommunications Industry Association (TIA) y titulado como TIA-485-A.222.

La interfaz RS485 ha sido desarrollada - analógicamente a la interfaz RS422 - para la transmisión en serie de datos de alta velocidad a grandes distancias y encuentra creciente aplicación en el sector industrial. Pero mientras que la RS422 sólo permite la conexión unidireccional de hasta 10 receptores en un transmisor, la RS485 está concebida como sistema Bus bidireccional con hasta 32 participantes. Físicamente las dos interfaces sólo se diferencian mínimamente. El Bus RS485 puede instalarse tanto como sistema de 2 hilos o de 4 hilos. Dado que varios transmisores trabajan en una línea común, tiene que garantizarse con un protocolo que en todo momento esté activo como máximo un transmisor de datos. Los otros transmisores tienen que encontrarse en ese momento en estado ultraohmio. La norma RS485 define solamente las especificaciones eléctricas para receptores y transmisores de diferencia en sistemas de bus digitales. La norma ISO 8482estandariza además adicionalmente la topología de cableado con una longitud máx. de 500 metros.

Bus de 2 hilos RS485 El Bus de 2 hilos RS485 se compone según el bosquejo inferior del cable propio de Bus con una longitud máx. de 500m. Los participantes se conectan a este cable a través de una línea adaptadora de máx. 5 metros de largo. La ventaja de la técnica de 2 hilos reside esencialmente en la capacidad multimaster, en donde cualquier participante puede cambiar datos en principio con cualquier otro. El Bus de 2 hilos es básicamente apto sólo semidúplex. Es decir puesto que sólo hay a disposición una vía de transmisión, siempre puede enviar datos un solo participante. Sólo después de finalizar el envío, pueden p. ej. responder otros participantes. La aplicación más conocida basada en la técnica de 2 hilos es el PROFIBUS.

Bus de 4 hilos RS485. La técnica de 4 hilos usada p. ej. por el bus de medición DIN (DIN 66 348) sólo puede ser usada por aplicaciones Master/Slave. Conforme al bosquejo se cablea aquí la salida de datos del Maestro a las entradas de datos de todos los Servidores. Las salidas de datos de los servidores están concebidas conjuntamente en la entrada de datos del Maestro.

Método físico de transmisión: Los datos en serie, como en interfaces RS422, se transmiten sin relación de masa como diferencia de tensión entre dos líneas correspondientes. Para cada señal a transmitir existe un par de conductores que se compone de una línea de señales invertida y otra no invertida. La línea invertida se caracteriza por regla general por el índice "A" o "-", mientras que la línea no invertida lleva "B" o "+". El receptor evalúa solamente la diferencia existente entre ambas líneas, de modo que las modalidades comunes de perturbación en la línea de transmisión no falsifican la señal útil. Los transmisores RS485 ponen a disposición bajo carga un nivel de salida de ±2V entre las dos salidas; los módulos de recepción reconocen el nivel de ±200mV como señal válida. La asignación tensión de diferencia al estado lógico se define del modo siguiente: A - B < -0,3V = MARK = OFF = Lógico 1

Longitud de líneas.

A - B > +0,3V = SPACE = ON = Lógico 0

Usando un método de transmisión simétrico en combinación con cables de pares de baja capacidad y amortiguación (twisted pair) pueden realizarse conexiones muy eficaces a través de una distancia de hasta 500m con ratios de transmisión al mismo tiempo altas. El uso de un cable TP de alta calidad evita por un lado la diafonía entre las señales transmitidas y por el otro reduce adicionalmente al efecto delapantallamiento, la sensibilidad de la instalación de transmisión contra señales perturbadoras entremezcladas. En conexiones RS485 es necesario un final de cable con redes de terminación para obligar al nivel de pausa en el sistema de Bus en los tiempos en los que no esté activo ningún transmisor de datos.

Particularidades. Aunque determinado para grandes distancias, entre las que por regla general son inevitables desplazamientos de potencial, la norma no prescribe para las interfaces RS485 ninguna separación galvánica. Dado que los módulos receptores reaccionan sensiblemente a un desplazamiento de los potenciales de masa, es recomendable necesariamente una separación galvánica para instalaciones eficaces, como se define en la norma ISO9549. En la instalación tiene que cuidarse de la polaridad correcta de los pares de cables, puesto que una polaridad falsa lleva a una inversión de las señales de datos. Especialmente en dificultades en relación con la instalación de nuevos terminales cada búsqueda de error debería comenzarse con el control de la polaridad del Bus. Las mediciones de diferencia (medición Bus A contra B), especialmente con un osciloscopio, sólo pueden realizarse con un aparato de medición separadogalvánicamente del potencial de masa. Muchos fabricantes ponen el punto de referencia de la entrada de medición en Masa, lo que lleva a un cortocircuito en la medición en un Bus RS485.

El uso del estándar RS485 nos asegura el acceso al control de nuestro rótulo electrónico mediante cable de par trenzado hasta una distancia de 1 kilometro.

tutorial: estándares de comunicaciones RS232, RS422/485 TEORIA

TRASMISION NO BALANCEADA (SINGLE ENDED, RS232) VS. TRASM

BALANCEADA (DIFERENCIAL, RS422/485)

Cuando se trasmite información digital en forma serial a través de cable, en modo punto a p multipunto, en donde existe una computadora central conectada con varias Unidades Termi Remotas (UTR), es posible usar dos modos de trasmisión: la trasmisión no balanceada o "sin ended" y la trasmisión balanceada o diferencial.

Ambos modos de operación han sido estandarizados por la Electronics Industry Association las normas EIA-RS232, EIA-RS422 y EIA-RS485. RS232, TRASMISION BALANCEADA, SINGLE ENDED

Esta norma fue diseñada para comunicación punto a punto, en donde se tiene una computad norma RS232 se le denomina DTE, Data Terminal Equipment) que se encuentra trasmitie un equipo esclavo (normalmente conocido como DCE, Data Communications Equipment) distancias no mayores a 50 metros y a una velocidad máxima de 19,200 bps. Este tipo de tra le conoce como "single ended" porque usa en el cable un solo retorno (GND). Es un trasmisión muy simple, pero también vulnerable al ruido aditivo en la línea y únicamente es para comunicación punto a punto.

El formato de trasmisión de datos en las señales TX y RX del estándar RS232, se muestra en de abajo. Se trata de una señal serial bipolar, normalmente entre +10 y -10 volts, con asíncrono. En el ejemplo se trasmite el código ASCII de la "A" (01000001). Observe que lógica negativa, con un nivel alto para el valor 0 lógico y un nivel bajo para el 1. El circuito estándar para generar esta señal es el MAX232N.

En la línea de tiempo, que va de izquierda a derecha, el bit menos significativo LSB s primero y el bit más significativo MSB, al último.

Originalmente la norma RS232 fue diseñada para comunicar a una computadora (DT módem (DCE), pero actualmente se usa también para comunicación entre dos computador una computadora con una Unidad Terminal Remota, UTR. Para la conexión por cable, se conector DB9, con nueve señales, como el mostrado en las figuras. Adicionalmente a la datos trasmitidos y recibidos TX, RX, la norma original RS232 incluye definiciones para control (en inglés "handshake signals") que se usan para varias funciones auxiliares en el pr envío y recepción de datos, así como para el dignóstico de fallas.

Actualmente, el estándar se ha simplificado a las señales de trasmisión TX, recepción RX GND, dejando sin utilizarse el resto de las señales. La aplicación más común es la comunica

una computadora y una terminal remota.

Muchas de las computadoras personales que se venden en la actualidad, del tipo "Desktop" menos un puerto serial RS232 para establecer comunicación con diferentes dispositivos. En muestra una foto del conector DB9 y la asignación de señales.

RS422/485, TRASMISION BALANCEADA, DIFERENCIAL.

Cuando se requieren mayores distancias y velocidades de trasmisión, entonces deben de em las normas RS422 y RS485. Además, estas normas permiten también la trasmisión multipu decir una computadora central conectada con varias UTR. Dado que la computadora centr típicamente tiene como salida la interfaz RS232, se hace necesaria la conexión de un módul convertidor RS232 a RS422/485, para implementar una red.

La trasmisión diferencial permite velocidades de hasta 10 Mbps, sobre distancias de hasta 1 Se usan dos señales para trasmitir y dos para recibir, además de la tierra, la cual es normal conectada al blindaje del cable. En cada par, viajan la señal de trasmisión y su complement receptor, la señal original se obtiene restando una de la otra. Esta técnica reduce grandeme ruido generado en la línea, ya que éste se induce por igual en ambas líneas del par y es al fin cancelado. Este tipo de trasmisión debe de hacerse siempre sobre cable del tipo "par trensa (twisted pairs)

RS422

RS422 usa 4 señales y puede emplearse para comunicación punto a punto o multipunt aplicación más simple, una computadora central se comunica con una UTR emple protocolo master-slave, full dúplex. La electrónica del convertidor RS232-RS422 es mu porque solo se emplean buffers trasmisores receptores del tipo 75176. Una conexión muestra abajo. La computadora central se comunica con un convertidor (K422) usando señales de la norma RS232. El convertidor se conecta al dispositivo remoto 422 usando 4 se tierra.

En algunas aplicaciones, la norma RS422 puede emplearse en redes "mulipunto", es d

computadora central comunicándose con varias UTR. En este caso, pueden usarse dos protocolos de comunicaciones:

1. El llamado protocolo "interrogación-respuesta" o "polling" en el cual la computado mensajes que incluyen la dirección de la UTR a la cual se envía el mensaje y solamente la reconoce su dirección responderá.

2. El protocolo del tipo "reporte espontáneo" en al cual, la UTR inicia la comunicación y bloque de datos, únicamente cuando ocurra un evento. Por ejemplo, en el caso de un si control de acceso, el evento ocurre cuando se efectúa el ingreso de una persona identificada

En el modo multipunto, todas las UTR deben de poseer drivers del tipo "tristate" en sus lín y RXB que permitan su virtual desconexión de las líneas cuando no se encuentran tras para permitir el libre flujo de la información sin interferencias.

RS485

La diferencia principal entre RS422 y RS485 es el número de señales usadas en el trasmisión. RS422 usa 4 señales y su tierra, RS485 usa solo 2 señales y su tierra. RS485 re un protocolo "half dúplex" para operar, dado que las mismas líneas son usadas ta trasmisión como recepción.

Todos los dipositivos RS485 poseen drivers "tristate" que permiten a las UTR desconecta línea una vez que trasmitieron su información. Normalmente, para este fin se usa un temporizador automático habilitado por el flanco ascendente de la señal de trasm temporizador habilita el circuito trasmisor durante el tiempo que dura el mensaje y lo desh terminar éste.

Entre las aplicaciones típicas de la norma RS485, se encuentran los sistemas de control d los sistemas distribuídos de control industrial y los sistemas de seguridad casera. En to casos, varias UTR reportan su información hacia una computadora central o bien comandos de la misma.

proyecto: optonet, dispositivo convertidor RS232RS422/485 OPTONET es un dispositivo convertidor de RS232 a RS422/485, para uso en redes de comunicación en equipos de control industrial. OPTONET convierte señales full dúplex-no balanceadas-RS232, en señales full dúplex- balanceadas-RS422 ó half dúplexbalanceadas-RS485. El puerto para la conexión del dispositivo RS232 se maneja a través de un conector hembra DB9. Parte de la alimentación de los circuitos de OPTONET, se deriva de las señales RTS (pin7) y DTR (pin 4). Una de las dos señales, ó ambas, deben de estar activas (estado alto) durante la trasmisión –recepción de datos. Se recomienda hacer las pruebas en el software correspondiente para asegurar ésta condición.

Existe aislamiento óptico entre la sección RS232 y la sección RS422/485 de OPTONET, lo cual añade confiabilidad a la trasmisión de datos. Un temporizador automático activa el trasmisor de los drivers RS422/485 cuando se detecta una cadena de trasmisión y los desactiva al terminar ésta. Esto permite la desconexión automática de los drivers al permanecer en tercer estado “tristate” si no existe trasmisión de datos. OPTONET puede trasmitir desde una velocidad de 1,200 bps hasta 38,400 bps. La velocidad de trasmisión debe de ser ajustada cerrando el jumper correspondiente J4, J5 ó J6, como se indica en la tabla de la figura. Para operar con el estándar RS422, el usuario cuenta con un conector RJ11 de 4 hilos. Si se elije el estándar RS485, entonces el usuario tiene 2 opciones: puede hacer su conexión al conector RJ11, o bien en el conector de tornillos auxiliar. El estándar RS422 recomienda usar cable trensado (twisted pair) 24 AWG para implementar la red, con una longitud total no mayor a 1.3 kms. RS485 permite

conectar hasta 32 terminales en una misma red. Para más información sobre los estándares RS232, RS422 y RS485, oprima aquí. DIAGRAMA ELECTRONICO DE OPTONET.PDF

PROTOTIPO DE OPTONET