Cách sử dụng cổng giao tiếp RS485

Cổng giao tiếp RS485 

Là tiêu chuẩn giao tiếp bán song công được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp. Tiêu chuẩn này cho phép truyền dữ liệu trên cả 2 chiều gửi và nhận nhưng không đồng thời. RS485 hay còn gọi là EIA/ITE-485 là tiêu chuẩn cho giao diện kết nối của lớp vật lý. Giao diện này được phát triển để khắc phục những điểm yếu của giao diện RS232 và RS422.

Giao diện RS485 gồm 3 lỗ cắm dây: lỗ dữ liệu gốc, dữ liệu đảo và dây nối đất. Do đó, ta có thể truyền dữ liệu bằng 2 dây dẫn hoặc 3 dây dẫn. Bằng cách này máy phát hoặc máy thu tín hiệu có thể sử dụng cáp xoắn đôi 22 AWG hoặc 24 AWG. Một ưu điểm nữa của RS485 có đính là khả năng giảm nhiễu tới tín hiệu. Do đó rất thích hợp trong môi trường công nghiệp và ứng dụng điều khiển cần sự chính xác và ổn định.

3 loại cấu hình RS485

Cấu hình Write only

Theo cấu hình này, máy tính sẽ gửi dữ liệu ra ngoài qua một cặp dây RS485 tới nhiều thiết bị. Nó không bao giờ đọc lại bất kỳ dữ liệu nào. Một ví dụ về điều này là điều khiển từ xa của camera CCTV. Người điều hành có thể gửi tin nhắn để di chuyển máy ảnh. Phản hồi của anh ấy là hình ảnh TV nên không cần dữ liệu trả lại. Điều này chỉ yêu cầu chuyển đổi tín hiệu RS232 TX sang RS485.

Sơ đồ chân RS485 2 dây

Đối với cấu hình 2 dây, dữ liệu sẽ được truyền đi theo một hướng tại một thời điểm nhất định. Với kiểu thiết lập này, tín hiệu TX và RX sẽ cùng nhau dùng chung một cặp dây duy nhất giúp người sử dụng tiết kiệm được chi phí cài đặt.

Nhìn vào hình trên, ta thấy được rằng hệ thống phát và hệ thống thu sẽ được kết nối với nhau tại mỗi nút của một cặp xoắn. Tuy nhiên, cấu hình 2 dây lại làm giới hạn các nút tại cặp xoắn nên người sử dụng phải chú ý đến độ trễ quay vòng.

Sơ đồ chân RS485 4 dây

Nguyên lý hoạt động của cấu hình 4 dây tương đối khác, tại đây dữ liệu sẽ được truyền đi và đến đồng thời từ các nút. Tại đây, 2 dây sẽ đảm nhận nhiệm vụ truyền và 2 dây còn lại sẽ đảm nhận nhiệm vụ nhận.

Nhìn vào hình trên, ta thấy được rằng cổng chính và máy phát được kết nối lại với hệ thống nút nhận dữ liệu trên các cặp xoắn. Tuy nhiên, bạn cần chú ý rằng các kết này sẽ bị giới hạn trong giao tiếp chính và phụ, hay hiểu đơn giản chính là bị giới hạn tại nơi các nút không thể nhận tín hiệu từ nhau.

Nguyên lý truyền thông tín hiệu của cáp chuẩn RS485

• Nguyên lý hoạt động, truyền thông tin của cáp RS485 khá đơn giản: dữ liệu sẽ đồng thời được truyền qua 2 dây bện xoắn nhau. Hiện tượng nhiễu xảy ra ở một dây sẽ truyền sang dây còn lại, tạo nên sự đồng bộ về tín hiệu, triệt tiêu yếu tố gây nhiễu.
• Khả năng chống nhiễu cao của dây RS485 cho phép chúng truyền tín hiệu đường dài, ở khoảng cách lớn ổn định hơn. Cấu hình cáp RS485 được chia thành 3 loại: Write only, 2 dây (Half Duplex) và 4 dây (Full Duplex).
• Tuy nhiên, 2 cấu hình 2 dây và 4 dây cáp RS485 được sử dụng nhiều nhất. Tại mỗi cấu hình dây nguyên lý hoạt động của cáp RS485 sẽ có đôi chút khác biệt:
• Cấu hình write only chỉ gửi tín hiệu và không bao giờ đọc lại một tín hiệu nào. Ví dụ, người vận hành gửi tín hiệu hình ảnh, hình ảnh sẽ hiển thị trên màn hình mà không có phản hồi nào trở lại.
• Cấu hình 2 dây Half Duplex: Dữ liệu sẽ được truyền đi theo một hướng và tại 1 thời điểm xác định. Lúc này, tín hiệu RX và RX sẽ được truyền đi trên 1 cặp dây, mang lại sự tối ưu về lắp đặt và tiết kiệm chi phí.
• Cấu hình 4 dây Full Duplex: Tín hiệu sẽ được truyền đi hoặc đến đồng thời từ các nút. Tại đó, 2 dây đảm nhiệm chức năng truyền đi, 2 dây còn lại sẽ nhận lại tín hiệu.

Sự khác nhau giữa RS485 và RS232