光电直读远传rs485水表和lora远传水表是两种不同传输方式的智能水表,rs485是有线远传水表,lora远传水表是无线水表。
光电直读远传rs485水表通过485通讯线进行数据传输,这类表适用于表集中安装,方便布线的场景;而lora无线远传水表是采用lora调制技术进行数据收发,不需要施工布线,适用于表比较分散的地方。所以光电直读rs485水表和lora无线远传水表各自有各自的好处,用户使用的时候可以根据自己的应用场景来选择适合做哪一种。
含义不同。485(一般称作 RS485/EIA-485)是隶属于OSI模型物理层的电气特性规定为2线,半双工,多点通信的标准。它的电气特性和RS-232大不一样。ta的含义是连接终端电阻。tra的含义是发送/接受。用缆线两端的电压差值来表示传递信号。
本设计指南讨论如何设计RS-485接口电路。文中讨论了平衡传输线标准的必要性,并给出了一个过程控制设计例子。文中还分标题讨论了线路负载、信号衰减、失效保护和电流隔离。
1、为什么需要平衡传输线标准
本文的重点在于工业最广泛使用的平衡传输线标准:ANSI/TIA/EIA-485-A(以下简称485)。在回顾一些485标准的关键方面后,通过一个工厂自动化例子,介绍实际项目中如何实施差分传输结构。
远距离、高噪声环境下,计算机组件和外设之间的数据传输通常是困难的,如果有可能的话,尽量使用单端驱动器和接收器。对于这种需要远距离通讯的系统,推荐使用平衡数字电压接口。
485是一个平衡(差分)数字传输线接口,是为了改善TIA/EIA-232(以下简称232)的局限性而开发出来的。485具有以下特性:
通讯速率高 – 可达到50M bits/s
通讯距离远 – 可达到1200米(注:100Kbps情况下)
差分传输 – 较小的噪声辐射
多驱动器和接收器
在实际应用中,如果两个或更多计算机之间需要价格低廉、连接可靠的数据通讯,都可以使用485驱动器、接收器或收发器。一个典型的例子是销售终端机和中心计算机之间使用485传输信息。使用双绞线传输平衡信号具有较低的噪声耦合,加上485具有很宽的共模电压范围,所以485允许高达50M bit/s的速率通讯,或者在低速情况下具有数千米通讯距离。
由于485用途广泛,越来越多的标准委员会将485标准作为它们通讯标准的物理层规范。包括ANSI的SCSI(小型计算机系统接口)、Profibus标准、DIN测量总线以及中国的的多功能电能表通讯协议标准DL/T645。
平衡传输线标准485于1983年开发,用于主机与外设之间的数据、时钟或控制线的数据传输接口。标准仅规定了电气层,其它的像协议、时序、串行或并行数据以及链接器全部由设计者或更高层协议定义。
最初,485标准被定义为是对TIA/EIA-422标准(以下简称422)的灵活性方面升级。鉴于422仅是单工通讯(注:422使用两对差分通讯线,发送使用一对,接收使用一对,所以数据在一条线上是单向传输的),485允许在一对信号线上有多个驱动器和接收器,有利于半双工通讯(见图1)。和422一样,485没有规定最大电缆长度,但是在使用24-AWG电缆、100kbps条件下,可以传输12km;485同样没有限制最大信号速率,而是由上升时间和位时间的比率限制,这和232相似。在大多数情况下,因为传输线效应和外界噪声影响,电缆长度比驱动器更能限制信号速率。
2、系统设计注意事项
21线负载
在485标准中,线负载要考虑线路终端和传输线上的负载。是否对传输线终端匹配取决于系统设计,也受传输线长度和信号速率的影响(一般情况下,低速短距离可以不进行终端匹配)。
211 传输线终端匹配
可以将传输线划分为两种模型:分布式参数模型[1]和集总参数模型[2]。测试传输线属于哪种模型取决于信号的渡越(上升/下降)时间tt与驱动器输出到线缆末端的传播时间tpd。
如果2tpd≥tt/5,则传输线必须按照分布式参数模型处理,并且必须处理好传输线终端匹配;其它情况下,传输线看作节点参数模型,这时传输线终端匹配不是必须的。
注1:分布式参数模型 - 电路中的电压和电流是时间的函数而且与器件的几何尺寸和空间位置有关。
注2:集总参数模型 - 电路中任意两个端点间的电压和流入任一器件端点的电流完全确定,与器件的几何尺寸和空间位置无关。
212单位负载概念
挂接在同一485通讯总线上的驱动器和接收器,其最大数量取决于它们的负载特性。驱动器和接收器的负载都是相对单位负载而衡量的。485标准规定一根传输总线上最多可以挂接32个单位负载。
单位负载定义为:在12V共模电压环境中,允许通过稳态负载1mA电流,或者是在-7V共模电压环境中,允许通过稳态负载08mA电流。单位负载可能由驱动器、接收器和失效保护电阻组成,但不包括AC终端匹配电阻。
图2给出了SN75LBC176A收发器单位负载计算的例子。因为这款设备将驱动器和接收器集成到一起构成了收发器(即驱动器输出和接收器输入连接到了同一根总线上),因此很难分别获取驱动器泄漏电流和接收器输入电流。为了便于计算,将接收器输入阻抗看作12 kΩ并给收发器1mA电流。这可以代表一个单位负载,一根传输总线上允许32个这样的负载。
只要接收器的输入阻抗大于12kΩ,那么可以在一根传输总线上使用多于32个这样的收发器。
22信号衰减和失真
一个有用的常识是:在最大信号速率(单位:Hz)通讯的条件下,允许信号衰减-6dB。一般情况下,电缆供应商会提供信号衰减图表。图3所示的曲线显示了24-AWG电缆衰减和频率的关系。
一,485总线是一种允许多从站挂载的现场总线。有别于分线制,和232这种一对一总线。
RS485原理
RS485只是一种硬件接口,他只是把来自单片机UART的信号,翻转电平进行传输,并驱动线缆。
所以RS485其实只是一种硬件接口驱动芯片
RS485布线时候的问题:
RS485在现场施工布线的问题非常多,不一定是干扰。你先排查这些工程中常遇到的吧:
1,使用非规线缆。IEEE标准里要求的是使用屏蔽双绞线。现场我们应用下来,双绞线也行,但BV线和平行线BVVB肯定不行。
2,共管穿线。485的AB线按说要求上只能单独穿管不能与220V混走。但实际施工时候很多现场违规施工,把220V和485线绞合或者共管。
3,附近有干扰源。例如变频器。
4,布线拓扑不合规。485总线只接受菊花链拓扑,又叫做手拉手。不接受星形,树形,混合型拓扑。
5,由于线路的回声,导致通讯问题。所以要加入终端电阻吸收回声。尤其在通讯距离比较长时候。
6,因为RS485是有极性链 接,如果总线上有一个或者多个从站AB接反了,是有可能会影响整个总线通讯的。
7,误把485总线接入了电源。由于现在很多设备都用的是欧式插座。电源和485都挨着。所以很容易接错。一旦接错可能整个总线都接入高压导致从站大面积烧毁。
总之,RS485在布线时候的问题非常多。作为现场总线来说,不如找个支持无极性,任意拓扑,能与220V混走的二总线替代RS485,也不用隔离电源B0505了,成本大幅度降低。
powerbus对比图
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