RS-485: различия между версиями
Admin (обсуждение | вклад) |
|||
(не показано 197 промежуточных версий 10 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
'''RS-485''' - стандарт коммуникации по двухпроводной шине. По порту RS-485 к Wiren Board можно подключать периферийные устройства. | |||
'''RS-485''' | |||
== Краткое описание стандарта == | |||
RS-485 - стандарт физического уровня, в котором биты передаются разностью напряжений - смотрите [https://ru.wikipedia.org/wiki/RS-485 описание в Википедии]. Поверх него должен работать логический уровень - стандарт сообщений, которыми обмениваются устройства. Wiren Board из коробки поддерживает стандарт [https://ru.wikipedia.org/wiki/Modbus#.D0.92.D0.B2.D0.B5.D0.B4.D0.B5.D0.BD.D0.B8.D0.B5 Modbus RTU], но также может работать и с другими - подробнее ниже. | |||
== Как подключить устройства == | |||
=== Прокладка шины === | |||
Все устройства RS-485 устанавливаются на одну шину. Хотя шина работает по двум проводам, удобно прокладывать четырёхжильным кабелем - дифпара для данных (сигналы А и В) и ещё пара проводов (GND и +12V) для питания периферийных устройств на шине. Можно использовать обычную витую пару CAT5 для Ethernet - тогда одна пара используется для данных, ещё две — для питания (так как по питанию идёт значительный ток, лучше и для 12В, и для земли использовать по два скрученных провода), одна остаётся свободной. | |||
'''В конце шины нужно установить терминальный резистор (примерно 150 Ом, подробнее в [https://ru.wikipedia.org/wiki/RS-485#.D0.A1.D0.BE.D0.B3.D0.BB.D0.B0.D1.81.D0.BE.D0.B2.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D0.B5 Википедии]).''' | |||
=== Подключение устройств === | |||
[ | {|align="right" | ||
|-valign="top" | |||
|[[Файл:Подлючение RS-485.jpeg|thumb|200px|Наконечники для шины]] | |||
|[[Файл:Подлючение RS-485 к WB.jpeg|thumb|300px|Подключение к шин RS-485]] | |||
|} | |||
Так как соединение осуществляется общей шиной, следует обратить внимание на качественное соединение всех узлов линии: | |||
*при обрыве линии устройства за обрывом не будут работать | |||
*при коротком замыкании не будут работать все устройства. | |||
Рекомендуем использовать штыревые наконечники под обжимку. Это позволяет легко подключать-отключать устройства без потери работоспособности остальных устройств на шине. | |||
Провод A на всех устрйоствах подключается к клеммнику с маркировкой А, провод B - всегда к B. На Wiren Board рядом с клеммниками А и В | |||
расположены клеммники GND и Vout - можно сразу подключить шины питания (сначала проверьте требования ваших устройств!). | |||
Лайфхак: так как внутри Wiren Board стоит растяжка линий, после подключения его к шине напряжение на линии A будет больше чем на B примерно на 0.5 В. Поэтому подключая периферийные устройства вы легко можете определить линии шины вольтметром. | |||
== | === Преимущества RS-485 === | ||
#Дифференциальная линия дает хорошую помехозащищенность. Длина линии до 1200 метров. | |||
#Общая шина - один кабель на все устройства. | |||
#При прокладке шины нужно соблюдать [http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/rs485/app.htm определённые правила], но для передачи в одной квартире подойдёт любой кабель и даже возможны ответвления. | |||
== | == Особенности работы Modbus RTU == | ||
Обмен информацией по шине осуществляется по принципу запрос-ответ. | |||
Каждое устройство на шине имеет свой адрес. | |||
Для исполнительного устройства контроллер посылает команду, в ответ получает подтверждение. | |||
Для датчиков контроллер посылает запрос, в ответ приходит значение. | |||
</ | Как правило, датчики опрашиваются по кругу. | ||
Время цикла опроса зависит от скорости шины, от количества датчиков, | |||
от скорости их ответа и т. д. Это время может быть достаточно большим, до десятков секунд. | |||
Имейте это ввиду, если вы подключаете датчики требующие быстрого реагирования. | |||
Способы решения проблемы - разбиение на несколько линий и .... | |||
Для подключения устройств требуется предварительная настройка | |||
(прописывание адреса, указание типа и т.д.). | |||
Как правило, она несложная и прописана в документации к ним. | |||
== Протоколы кроме Modbus RTU == | |||
Wiren Board также поддерживает протоколы устройств [http://smart.uniel.ru/ Uniel] и [http://ydom.ru ydom.ru]. Они поддерживаются драйвером [[MQTT]], но не могут работать с устройствами Modbus RTU на одной шине - их нужно подключить на отдельную шину и подключить к другому порту RS-485 Wiren Board. | |||
== Низкоуровневая работа с портом RS-485 в Wiren Board == | |||
Ознакомьтесь с инструкцией [[Работа с последовательным портом из Linux]]. | |||
Последовательные порты RS-485 в Linux на Wiren Board имеют названия '''/dev/ttyNSC0''' и '''/dev/ttyNSC1'''. | |||
== Детали реализации портов в разных версиях Wiren Board == | |||
=== Wiren Board Smart Home rev. 3.5 === | |||
[[Файл:Перемычки.png|thumb|300px|Перемычки терминаторов в Wiren Board Smart Home rev. 3.5]] | |||
Контроллер имеет два полудуплексных порта. Трансивер подключен к чипу [[SC16IS752]]. | |||
Порты определяются в системе как: | |||
* /dev/ttyNSC0 - зелёная пара клеммников | |||
* /dev/ttyNSC1 - синяя пара клеммников | |||
Для уменьшения эффектов отражения, линии RS-485 должны заканчиваться "терминаторами" - резисторами, равными волновому сопротивлению линии. На плате установлены резисторы по 150 Ом между линиями A и В. Для их отключения распаяйте соответствующие SMD-перемычки (по умолчанию запаяны), см. фото. | |||
=== Wiren Board rev. 2.8 === | |||
Wiren Board 2.8 может поставляться с трансивером RS-485. Поддерживается полудуплексный режим работы, линии A и B выведены на клеммники. | |||
Трансивер подключен к чипу [[SC16IS752]]. Соответсвующий последовательный порт определяется системой как <b>/dev/ttyNSC0</b>. См. [[SC16IS752#UART0]] |
Версия 22:30, 28 апреля 2015
RS-485 - стандарт коммуникации по двухпроводной шине. По порту RS-485 к Wiren Board можно подключать периферийные устройства.
Краткое описание стандарта
RS-485 - стандарт физического уровня, в котором биты передаются разностью напряжений - смотрите описание в Википедии. Поверх него должен работать логический уровень - стандарт сообщений, которыми обмениваются устройства. Wiren Board из коробки поддерживает стандарт Modbus RTU, но также может работать и с другими - подробнее ниже.
Как подключить устройства
Прокладка шины
Все устройства RS-485 устанавливаются на одну шину. Хотя шина работает по двум проводам, удобно прокладывать четырёхжильным кабелем - дифпара для данных (сигналы А и В) и ещё пара проводов (GND и +12V) для питания периферийных устройств на шине. Можно использовать обычную витую пару CAT5 для Ethernet - тогда одна пара используется для данных, ещё две — для питания (так как по питанию идёт значительный ток, лучше и для 12В, и для земли использовать по два скрученных провода), одна остаётся свободной.
В конце шины нужно установить терминальный резистор (примерно 150 Ом, подробнее в Википедии).
Подключение устройств
Так как соединение осуществляется общей шиной, следует обратить внимание на качественное соединение всех узлов линии:
- при обрыве линии устройства за обрывом не будут работать
- при коротком замыкании не будут работать все устройства.
Рекомендуем использовать штыревые наконечники под обжимку. Это позволяет легко подключать-отключать устройства без потери работоспособности остальных устройств на шине.
Провод A на всех устрйоствах подключается к клеммнику с маркировкой А, провод B - всегда к B. На Wiren Board рядом с клеммниками А и В расположены клеммники GND и Vout - можно сразу подключить шины питания (сначала проверьте требования ваших устройств!).
Лайфхак: так как внутри Wiren Board стоит растяжка линий, после подключения его к шине напряжение на линии A будет больше чем на B примерно на 0.5 В. Поэтому подключая периферийные устройства вы легко можете определить линии шины вольтметром.
Преимущества RS-485
- Дифференциальная линия дает хорошую помехозащищенность. Длина линии до 1200 метров.
- Общая шина - один кабель на все устройства.
- При прокладке шины нужно соблюдать определённые правила, но для передачи в одной квартире подойдёт любой кабель и даже возможны ответвления.
Особенности работы Modbus RTU
Обмен информацией по шине осуществляется по принципу запрос-ответ.
Каждое устройство на шине имеет свой адрес. Для исполнительного устройства контроллер посылает команду, в ответ получает подтверждение. Для датчиков контроллер посылает запрос, в ответ приходит значение.
Как правило, датчики опрашиваются по кругу.
Время цикла опроса зависит от скорости шины, от количества датчиков, от скорости их ответа и т. д. Это время может быть достаточно большим, до десятков секунд. Имейте это ввиду, если вы подключаете датчики требующие быстрого реагирования. Способы решения проблемы - разбиение на несколько линий и ....
Для подключения устройств требуется предварительная настройка (прописывание адреса, указание типа и т.д.). Как правило, она несложная и прописана в документации к ним.
Протоколы кроме Modbus RTU
Wiren Board также поддерживает протоколы устройств Uniel и ydom.ru. Они поддерживаются драйвером MQTT, но не могут работать с устройствами Modbus RTU на одной шине - их нужно подключить на отдельную шину и подключить к другому порту RS-485 Wiren Board.
Низкоуровневая работа с портом RS-485 в Wiren Board
Ознакомьтесь с инструкцией Работа с последовательным портом из Linux.
Последовательные порты RS-485 в Linux на Wiren Board имеют названия /dev/ttyNSC0 и /dev/ttyNSC1.
Детали реализации портов в разных версиях Wiren Board
Wiren Board Smart Home rev. 3.5
Контроллер имеет два полудуплексных порта. Трансивер подключен к чипу SC16IS752.
Порты определяются в системе как:
- /dev/ttyNSC0 - зелёная пара клеммников
- /dev/ttyNSC1 - синяя пара клеммников
Для уменьшения эффектов отражения, линии RS-485 должны заканчиваться "терминаторами" - резисторами, равными волновому сопротивлению линии. На плате установлены резисторы по 150 Ом между линиями A и В. Для их отключения распаяйте соответствующие SMD-перемычки (по умолчанию запаяны), см. фото.
Wiren Board rev. 2.8
Wiren Board 2.8 может поставляться с трансивером RS-485. Поддерживается полудуплексный режим работы, линии A и B выведены на клеммники.
Трансивер подключен к чипу SC16IS752. Соответсвующий последовательный порт определяется системой как /dev/ttyNSC0. См. SC16IS752#UART0