TTL to RS-485 module

Hallo zusammen,

ich möchte euch heute gerne die Baugruppe „TTL to RS-485 module“ vorstellen.

EDIT (02.05.2016): Wiring ergänzt.
EDIT (03.05.2016): Einfache Arduino MAX485 Library geschrieben.
EDIT (05.05.2015): Projektseite mit mehr Details erstellt.

Die beschriebene Baugruppe selbst ist nicht brandneu. Wann sie allerdings das erste Mal erschienen ist konnte ich nicht herausfinden. Erste Schaltungsbeispiele kommen aber aus den 90er Jahren.

Sie ermöglicht Daten über Distanzen von bis zu 1.2km zu übertragen, welche mit I2C oder OneWire nie erreicht werden könnten. Im Grunde konvertiert sie Serielle Bit-Stöme und überträgt diese via dem technischen Standard RS-485 (eigentlich EIA-485) über eine Zweidrahtverbindung zu einem Empfänger.

Der EIA-485 Standard stellt bei Verbindungen zu anderen Geräten die physische Verbindungsschicht des OSI Schichtenmodells dar und beschreibt daher nur die physischen und elektrischen Spezifikationen einer Datenübertragung. Von einem Übertragungsprotokoll wie IP (OSI Schicht 3) oder TCP (OSI Schicht 4) sind wir hier mal ganz weit weg.

Trotzdem – wenn so vieles fehlt, warum kann die Baugruppe so interessant sein und wie kann sie in räumlich verteilten Projekten gut eingesetzt werden? Den Antworten auf diese Fragen möchte ich mich in der folgenden Baugruppenbeschreibung nähern.

Beschreibung „TTL to RS-485 module“

Baugruppe

NameTTL to RS-485 module
Revisionunbekannt
Designunbekannt
Herstellerunterschiedlich (z.B. LC Tech. Inc)

Beschreibung

Der Hauptzweck dient der Verwendung einer standardisierten physischen Verbindung von mehreren Busteilnehmern. Man würde sich für die Verwendung beispielsweise deshalb entschieden, um keinen eigenen Verbindungsstandard zwischen einzelnen Baugruppen oder Sensoren entwickeln zu müssen.

Der EIA-485 Standard sieht das Verbinden von bis zu 32 Slaves (Empfänger) an einen Master (Sender) vor. Dabei sind je nach Kabellänge Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 12Mbps möglich.

Die Baugruppe bietet eine vollständige Schaltung eines EIA-485 Schnittstellentreibers/-Empfängers, welche direkt kompatibel zu der seriellen Schnittstelle eines Arduinos ist.

Schaltungsbeispiele eines Schnittstellentreibers findet ihr unter anderem in einem pdf-Dokument auf embeddedsys.com.

Wie man einen EIA-485 Bus aufbaut, findet ihr in einem sehr guten pdf-Dokument von Texas Instruments.

Übertragungsprotokolle

Da es keine spezielle Treibersoftware für diese Baugruppe gibt, möchte ich euch hier auf einige mögliche Protokolle zur Kommunikation zwischen Busteilnehmern hinweisen.

MODBUShttp://www.modbus.org

Download | Spezifikation

PROFIBUShttp://www.profibus.com

kein Download | Spezifikation

DMXhttp://www.esta.org (auch RDM)

Download | Spezifikation

Chipsatz

MAX485maxim integrated

Bilder der Baugruppe

 TTL to RS-485 moduleTTL to RS-485 module

 Das Wiring

Arduino UNO/NanoTTL to RS-485 module
GNDGND
5VVCC
RxD (digital Pin 0)RO (receiver output)
TxD (digital Pin 1)DI (driver input)

Das Wiring (Control Input Voltage)

is master, sending:
receiver output enable (RE)=HIGHreceiver output (RO) = disabled
driver output enable (DE)=HIGHY & Z mode: driver output
is slave, listening:
receiver output enable (RE)=LOWreceiver output (RO) = enabled
driver output enable (DE)=LOWY & Z mode: line receivers
is master, not sending:
receiver output enable (RE)=HIGHreceiver output (RO) = disabled
driver output enable (DE)=LOWY & Z mode: line receivers

Original Beispiel-Code

MODBUS/tree/master/examples/Basic/Basic.pde

Unser Beispiel-Code

 Leider gibt es aktuell noch keinen Beispiel-Code von uns. Möglich wäre aber:

– Netzwerk mehrerer Umgebungssensoren (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, etc.)

Viel Spaß!

swarkn

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Stefans Schwerpunkte liegen im Umfeld von Betriebssystemen, serverbasierten Diensten und im weitesten Sinne in allgemeiner technischer Infrastruktur. Tagsüber mit strategischen IT-Themen beschäftigt, tackert er Nachts doch mal gerne ins schwarze Loch.
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Autor: swarkn

Stefans Schwerpunkte liegen im Umfeld von Betriebssystemen, serverbasierten Diensten und im weitesten Sinne in allgemeiner technischer Infrastruktur. Tagsüber mit strategischen IT-Themen beschäftigt, tackert er Nachts doch mal gerne ins schwarze Loch.

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