1. بروتوكولات الاتصال التسلسلي في التطبيقات الصناعية [RS485]
كلية الهندسة الكهربائية والإلكترونية
قســـم هندســــــــة التحكم والأتمتة
السنـــة الخامسة تحكم
أتمتة العمليات التكنولوجية
Technology Processes Automation
بروتوكولات الاتصال التسلسلي في التطبيقات الصناعية [RS485]
Walid Balid, Ph.D Student
Embedded Systems Researcher and Developer
R&D Manager, AL-AWAIL Co. for Electronic Engineering
Tuesday, November 27, 2018Tuesday, November 27, 2018

2. Unleash your Creativity!
بروتوكول النقل التسلسلي للبيانات RS458:
البروتوكول RS458
من أكثر بروتوكولات الاتصال التسلسلي متعدد النقاط انتشاراً في التطبيقات الصناعية.
ذو ممانعة عالية للضجيج (تفاضلي).
يسمح بنقل البيانات لمسافات بعيدة جداً!!
يستخدم خطين فقط لنقل البيانات.
Unleash your Creativity!

3. Unleash your Creativity!
بروتوكول النقل التسلسلي للبيانات RS458:
البروتوكول RS458
يعتمد هذا البروتوكول على مبدأ فرق الجهد التفاضلي بين خطي النقل (A,B).
Unleash your Creativity!
“0” = VA > VB
“1” = VA < VB

4. Unleash your Creativity!
بروتوكول النقل التسلسلي للبيانات RS458:
البروتوكول RS458
يعتمد هذا البروتوكول على مبدأ فرق الجهد التفاضلي بين خطي النقل (A,B).
Unleash your Creativity!
“0” = VA > VB “1” = VA < VB

5. Unleash your Creativity!
بروتوكول النقل التسلسلي للبيانات RS458:
RS232 vs. RS458
Unleash your Creativity!
SPECIFICATIONS
RS232
RS485
Mode of Operation
SINGLE-ENDED
Differential
Total Number of Drivers and Receivers on One Line
1DRIVER
1RECVR
32~256 Driver 32~256 Receiver
Maximum Cable Length
50 FT
4000 FT
Maximum Data Rate
20kb/s
20Mb~100Kb/s
Maximum Driver Output Voltage
±25V
-7V to +12V
Driver Output Signal Level (Loaded)
±5V to ±15V
±1.5V
Driver Load Impedance (Ohms)
3k to 7k 54
Receiver Input Voltage Range
±15V
Receiver Input Sensitivity
±3V
±200mV
Receiver Input Resistance (Ohms)
>=12k

6. Network Topology in RS-485 Bus
Unleash your Creativity!
Daisy-chain
Network Topology

7. Half-Duplex Bus Structures in RS-485
Unleash your Creativity!

8. Full-Duplex Bus Structures in RS-485
Unleash your Creativity!

9. Unleash your Creativity!
بروتوكول النقل التسلسلي للبيانات RS458:
RS-485 Signal Levels
Unleash your Creativity!
RS-485 drivers provide a differential output of a minimum 1.5V across a 54-Ω load

10. Unleash your Creativity!
بروتوكول النقل التسلسلي للبيانات RS458:
RS-485 Signal Levels
Unleash your Creativity!
RS-485 receivers detect a differential input down to 200mV.

11. RS-485 Communication Cable Type
Unleash your Creativity!

12. Unleash your Creativity!
بروتوكول النقل التسلسلي للبيانات RS458:
RS-485 Bus Termination
Unleash your Creativity!

13. RS-485 Data Rate vs. Bus Length
Unleash your Creativity!
1200 m
10~40 Mbps

14. Unleash your Creativity!
بروتوكول النقل التسلسلي للبيانات RS458:
RS-485 Bus Design
Unleash your Creativity!
“Max Bus Capacitance”!?
“GND” ???

15. Unleash your Creativity!
بروتوكول النقل التسلسلي للبيانات RS458:
“Max Bus Capacitance”
Cable Capacitance = 11pF / ft = 3.35pF / m
Driver Capacitance = 15pF
Unleash your Creativity!

16. Unleash your Creativity!
بروتوكول النقل التسلسلي للبيانات RS458:
“Max485”
Unleash your Creativity!

17. Unleash your Creativity!
بروتوكول النقل التسلسلي للبيانات RS458:
“Max1487”
Unleash your Creativity!

18. Unleash your Creativity!
بروتوكول النقل التسلسلي للبيانات RS458:
RS-485 Bus Control
لا يوجد بيانات للإرسال (Idle). RE=‘0’ | DE=‘0’
إرسال أمر من الوحدة الرئيسية (Master Request).
إرسال رد من الوحدة الثانوية (Slave Response).
Unleash your Creativity!

19. تجربــة: ربط منفذ USB مع ناقل RS485
Unleash your Creativity!
USB PC
RS485
BUS D+ D- B+ A-

20. تجربــة: ربط منفذ USB مع ناقل RS485
Unleash your Creativity!
USB PC
RS485
BUS
USB<>TTL
Converter
TTL<>RS485
Converter D+ D-
FT232
MAX485 B+ A-
000101
001001
000101
001001
000101

21. USB <> RS485 Adapter
Unleash your Creativity!

22. تجربــة: ربط مجموعة حواسب مع ناقل RS485
PC1
PC2
PC3
PC4
PC5
Adapter
Adapter
Adapter
Adapter
Adapter
Adapter
PC0

23. تجربــة: ربط متحكم AVR مع ناقل RS485
Unleash your Creativity!
AVR
UART
RS485
BUS
RXD
TXD B+ A-

24. تجربــة: ربط متحكم AVR مع ناقل RS485
Unleash your Creativity!
AVR
UART
RS485
BUS
RXD
TXD
MAX
485 B+ A-
100101
101001
100101
101001

25. UART <> RS485 Adapter
Unleash your Creativity!

26. تجربــة: ربط ناقل RS485 مع منفذ COM
Unleash your Creativity!
COM
RS232
RS485
BUS
RS232<>TTL
Converter
TTL<>RS485
Converter
TXD
RXD
MAX232
MAX485 B+ A-
000101
001001
000101
001001
000101
UART

27. Unleash your Creativity!
بروتوكول النقل التسلسلي للبيانات RS458:
تجربــة: ربط منفذ COM مع ناقل RS485.
Unleash your Creativity!

28. البروتوكولMODBUS وتطبيقاته في RS485
Unleash your Creativity!
رسالة الاستعلام (Query) | “Master” << “Slave”:

29. البروتوكولMODBUS وتطبيقاته في RS485
Unleash your Creativity!
رسالة الاستجابة (Response) | “Master” >> “Slave”:

30. دمتــــــــم بخيــــــــر ومــــــودة
شكراً لكم
وإلى لقاء متجدد معكم...
دمتــــــــم بخيــــــــر ومــــــودة
Tuesday, November 27, 2018