Ly Thuyet Ve Rs232_rs485_suu Tam

Điều khiển các thiết bị điện trong nhà qua mạng Internet

Trang 36

tính không có chuẩn RS485 nên ta phải có một bộ chuyển đổi giữa chuẩn RS232 và RS485. Như vậy giải pháp mà nhóm thực hiện đề tài lựa chọn cho việc giao tiếp giữa máy chủ và các mô-đun điều khiển sẽ là sự kết hợp giữa chuẩn RS232 và RS485. Sau đây là sơ đồ khối tổng quát của hệ thống điều khiển: MÁY KHÁCH

MÁY KHÁCH

MÁY KHÁCH

MÁY CHỦ

MẠNG INTERNET

RS232

RS485 BOARD CHUYỂN ĐỔI GIỮA RS232 VÀ RS485

MÔ-ĐUN1

MÔ-ĐUN2

MÔ-ĐUN31

Hình 5. 1: Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống điều khiển thiết bị qua mạng Internet. Với một hệ thống như trên ta có thể có tới 31 mô-đun điều khiển. Chi tiết về chuẩn RS232, RS485 và cách thức truyền nhận dữ liệu sẽ được trình bày ở những phần sau. 5.2 Chuẩn RS232C và chuẩn RS485 5.2.1 Chuẩn RS232C Các máy tính thường có 1 hoặc 2 cổng nối tiếp theo chuẩn RS232C, được gọi là cổng Com. Chúng được dùng ghép nối cho chuột, modem, thiết bị đo lường,…Khi cần dùng nhiều cổng hơn ta có thể lắp đặt các card mở rộng trên đó có thêm một đến hai cổng Com. Có hai dạng cổng Com: cổng Com 25 chân và cổng Com 9 chân. Hiện nay thì cổng Com 9 chân (DB9) theo chuẩn RS232C trở nên rất phổ biến. Chương 5: Thiết kế phần cứng hệ thống điều khiển

Điều khiển các thiết bị điện trong nhà qua mạng Internet

Trang 37

Ưu điểm giao diện nối tiếp RS232C − Khả năng chống nhiễu của các cổng nối tiếp cao. − Thiết bị ngoại vi có thể tháo lắp ngay cả khi máy tính đang được cấp điện. − Các mạch điện đơn giản có thể nhận được điện áp nguồn nuôi qua cổng nối tiếp.

Hình 5. 2: Chân ra cổng Com DB9. Bảng 5. 6: Các Chân và chức năng của cổng Com DB9. DB-9

Tên

Ký hiệu

Chức năng

1

Data Carrier Detect

DCD

Phát hiện tín hiệu mang dữ liệu

2

Receive Data

RxD

Nhận dữ liệu

3

Transmit Data

TxD

Truyền dữ liệu

4

Data Terminal Ready

DTR

Đầu cuối dữ liệu sẵn sàng, được kích hoạt bởi bộ nhận khi muốn truyền dữ liệu

5

Singal Ground

SG

6

Data Set Ready

DSR

7

Request to Send

RTS

8

Clear To Send

CTS

9

Ring Indicate

RI

Mass của tín hiệu Dữ liệu sẵn sàng, được kích hoạt bởi bộ truyền khi nó sẵn sàng nhận dữ liệu Yêu cầu gửi, bộ truyền đặt đường này lên mức hoạt động khi sẵn sàng truyền dữ liệu Xóa để gửi, bộ nhận đặt đường này lên mức hoạt động để thông báo cho bộ truyền là nó sẵn sàng nhận dữ liệu. Báo chuông, cho biết là bộ nhận đang nhận tín hiệu rung chuông.

Chương 5: Thiết kế phần cứng hệ thống điều khiển

Điều khiển các thiết bị điện trong nhà qua mạng Internet

Trang 38

Những đặc điểm cần lưu ý trong chuẩn RS232C − Trong chuẩn RS232C, các giới hạn trên đối với mức logic 0 và logic 1 là ±12V. Chuẩn RS232C ngày nay đang được áp dụng còn cố định trở kháng tải trong phạm vi từ 3000Ω đến 7000Ω. − Mức logic 1 có điện áp nằm trong khoảng –3V đến –12V, mức logic 0 từ +3V đến +12V. − Trở kháng tải phải lớn hơn 3000Ω nhưng phải nhỏ hơn 7000Ω. − Tốc độ truyền/nhận dữ liệu cực đại là 100kbps (ngày nay có thể đạt được 200 kbps). − Các lối vào phải có điện dung nhỏ hơn 2500pF − Độ dài của cáp nối giữa máy tính và thiết bị ngoại vi ghép nối qua cổng nối tiếp RS232C không thể vượt quá 15 m nếu không sử dụng Modem. − Các giá trị tốc độ truyền dữ liệu chuẩn là : 50, 75, 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 28800 …… 56600, 115200bps. 5.2.2 Chuẩn RS485 Có thể coi chuẩn RS485 là một phát triển của RS232 trong việc truyền dữ liệu nối tiếp. Những bộ chuyển đổi RS232/RS485 cho phép người dùng giao tiếp với bất kì thiết bị mà sử dụng liên kết nối tiếp RS232 thông qua liên kết RS485. Liên kết RS485 được hình thành cho việc thu nhận dữ liệu ở khoảng cách xa và điều khiển cho những ứng dụng. Những đặc điểm nổi trội của RS485 là nó có thể hỗ trợ 1 mạng lên tới 32 trạm thu phát trên cùng 1 đường truyền, tốc độ có thể lên tới 115.200 baud cho 1 khoảng cách là 4000feet (1200m). Bảng 5. 7: Bảng tóm tắt thông số của RS485. Điều kiện

Min

Max

Đơn vị

Áp ngõ ra điều khiển khi có tải

RL= 100Ω

1.5 -1.5 1.5 -1.5

6 -6 5 -5

V V V V

Dòng ngắn mạch ngõ ra điều khiển Thời gian cạnh lên ngõ ra điều khiển

1 ngõ ra nối với điểm chung

±250

mA

RL = 54Ω CL = 50 pF

30

% độ rộng bit

RL = 54Ω

±3

V

-7V 200mV. Tín hiệu TX Control cho phép phát tín hiệu đi. Mỗi bit tín hiệu TXD phát đi sẽ được biểu diễn tương ứng dưới dạng tín hiệu VAB theo chuẩn RS485. Bit 1 tương ứng với VAB dương, bit 0 tương ứng với VAB âm. Sau khi phát đi đủ 10 bit thì đường truyền lại lên mức cao báo hiệu trạng thái rãnh.

Chương 5: Thiết kế phần cứng hệ thống điều khiển