312-K RS485 jako komputerowy modem sieci rozległej.pdf

RS485 jako komputerowy modem

sieci rozległej

Nowy Elektronik 312-K

Połączenie dwóch lub więcej komputerów w sieci nie jest żadnym problemem. Ale połączenie dwóch odległych

komputerów w sieci stanowi nie lada wyzwanie. Idealnym rozwiązaniem do transmisji danych na duże odległości

(paru kilometrów) z prędkością 1Mb może być proponowany układ.

Znawcy komputerów twierdzą, że komputer nie pod-

pięty do sieci, to tylko napiastka tego, co oferuje komputer

w sieci. Ja jestem podobnego zdania. Wyobraźmy sobie,

że ktoś nam odcina dostęp do kolegi, z którym jesteśmy

podłączeni lub do Internetu. Dla niektórych z nas nie było-

by nic gorszego. Obecnie położenie małej sieci wewnątrz

nawet dużego budynku jest proste i może to zrobić osoba,

która nigdy dotąd nie miała nic wspólnego z siecią kompu-

terową. Wystarczy przeczytać jedną książkę lub znaleźć

odpowiednie informacje w Internecie. Problemy zaczynają

się, gdy chcemy połączyć w sieć kilka budynków położo-

nych obok siebie. Jest na to kilka sposobów. Jednym z prost-

szych, ale stosunkowo drogich jest łącze radiowe. Koszt

wykonania takiego połączenia to 1500zł. Rozwiązanie takie

ma jeszcze jedna wadę, a mianowicie - anteny muszą się

"widzieć". Można zastosować specjalne modemy kablowe,

które wydają się być idealnym rozwiązaniem, ale ich cena

również nie należy do najniższych. Cena jednego to mini-

mum 500zł., a potrzebne są dwa. Zastosowanie zwykłej

skrętki i koncentratora może się udać, gdy odległość mię-

dzy punktami jest nie większa niż 200m. Więc co zrobić,

aby połączyć dwa odległe komputery lub dwie oddalone

sieci? Rozwiązanie jest proste - wystarczy zrobić konwerter

RS232C< >RS485. W każdym komputerze klasy PC i nie

tylko, są co najmniej dwa złącza RS232C popularnie nazy-

wane COM. Standard RS232C umożliwia transmisję danych

na odległość kilkunastu metrów. Po dodaniu konwertera od-

ległość ta może wzrosnąć nawet do paru kilometrów, przy

prędkości danych dochodzących do 1Mb. Istnieje również

możliwość wsadzenia do jednego komputera, na przykład

podłączonego do Internetu, do kilkunastu dodatkowych por-

tów RS232C. Jeżeli komputer ten podłączony jest do Inter-

netu, wówczas może obsługiwać rozległą sieć osiedlową

lub podsieci blokowe, na nawet sporym osiedlu mieszka-

niowym. Oprócz obsługi sieci komputerowych nasz RS485

można wykorzystać do kontroli komputera PC różnych urzą-

dzeń elektronicznych wyposażonych w interfejs RS485. Za-

stosowań jest dużo, a niski koszt budowy może ułatwić i

uprzyjemnić nam życie.

Budowa i działanie

Budowa układu jest banalnie prosta. Schemat całe-

go układu został przedstawiony na rys.1. Jak widać do bu-

dowy wykorzystano tylko trzy układy scalone. U1 MAX232

popularny i dobrze znany konwerter sygnałów RS232C na

sygnał TTL i dwa układy SN75176. Każdy z nich ma w sobie

nadajnik/odbiornik RS485/RS422. Dane z portu komputera

TxD (3) trafiają do układu MAX232, który zamienia je na

poziom TTL. Następnie wchodzą na wejście DI U2. Wyjście

DO/RI-DO/RI U2 to pętla prądowa, dzięki której istnieje moż-

liwość przesyłania danych na tak znaczne odległości. Od-

biór danych wygląda następująco. Z wejścia pętli prądowej

U3 DO/RI-DO/RI dane trafiają na wyjście RO U3, a następ-

nie na wejście U1 (11). Teraz U1 przekonwertuje poziom

TTL na standard RS232C i dane zostaną podane na port

komunikacyjny komputera RxD (2). Jak można zauważyć

droga przesyłanych jest prosta i można ją prześledzić bez

większych problemów. Natomiast wyjaśnienia wymagają

dwa tajemniczo oznaczone wejścia w U2 i U3. Mowa tu o

DE (3) i RE(2). Wejścia te umożliwiają konfigurację SN75176.

C3100nF

Rys. 1 Schemat ideowy

100nF

GND

R1 IN

R1 OUT

VCC

R2 IN

R2 OUT

DO/RI

120

T1 IN

T1 OUT

DO/RI

GND

T2 IN

T2 OUT

SN75176

C1+

C2+

C1 -

C2 -

MAX232

100nF

GND

TJACK

6P6C

DB9

VCC

120

DO/RI

GND

SN75176

GND

RJ-6P4C

Rys. 2 Schemat skrętki łączącej dwa moduły

Podanie stanu niskiego na te dwa wejścia spowoduje, że

SN75176 będzie pracował jako odbiornik linii. Natomiast

podanie stanu wysokiego spowoduje, że NS75176 będzie

pracował jako nadajnik linii. Dwa rezystory R1 i R2 mogą

się przydać przy dopasowaniu impedancji linii przesyłowej.

Szczególnie jest to potrzebne przy zastosowaniu transfor-

matora separującego, który powinien być stosowany, jeżeli

komputery zasilane są z różnych podstacji transformatoro-

wych lub różnych faz.

Montaż i uruchomienie

Układ po poprawnym zmontowaniu i podaniu zasila-

nia, musi od razu zadziałać. Gdyby tak się nie stało, ozna-

cza to, że popełniliśmy błąd w montażu lub kablu łączącym

komputer z RS485. Sprawdzenie ogranicza się do urucho-

mienia w Windows'ach programu Hyper Terminal i przesła-

niu danych między dwoma komputerami. Przy uruchamia-

niu i testowaniu nie powinno być żadnych problemów. Pod-

czas próby, jaką przeprowadziliśmy w redakcji NE układ

spisywał się znakomicie. Próba polegała na połączeniu skręt-

ką dwóch komputerów pracujących pod kontrolą Windows

98 i przesyłaniu danych.

Rys. 3 Rozmieszczenie elementów na płytce drukowa-

nej (skala 1:1)

Spis elementów

Rezystory:

R1 - 120

R2 - 120

Kondensatory:

C1 - 100nF

C2 - 100nF

C3 - 100nF

C4 - 100nF

C5 - 100nF

Układy scalone:

U1 - MAX232

U2 - SN75176

U3 - SN75176

Inne:

J1 - DB9

J2 - RJ6P6C

J3 -ARK2

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: