RS232 ve RS485 Bağlantıları İle İlgili Bilinmesi Gerekenler

RS232 Karakteristik Özellikleri

RS232 Unbalanced Data Transmission – Dengesiz Veri Transferi teknolojisi ile çalışmaktadır. Dolayısıyla A Cihazından B Cihazına veri göndermek için TD ve GND, B Cihazından A Cihazına veri almak için ise RD ve GND uçları kullanılır. Hat üzerinde genelde  +- 3 Volt ile +- 15 Volt arasında bir voltaj değeri bulunmaktadır. Özellikle kısa mesafe ve limitli veri transfer hızlarında oldukça iyi çalışan bir teknoloji olmasına rağmen gürültüden aşırı etkilenmesi sebebiyle, uzun mesafeler ve yüksek veri transfer hızlarında kullanılması çok uygun değildir.

RS232 bağlantısı için minimum AWG20 – 0,50mm² çapında, bükümlü çift kablo kullanılması durumunda BPS – Metre tablosu aşağıdaki gibidir.

RS232 haberleşmesinde bağlantılar Transmitted Data (TD) , Received Data (RD) ve Common Ground (GND) şeklinde isimlendirilir.

Cihazlar arası bağlantı “RD ‘den TD ‘ye” ve “TD ‘den RD ‘ye” olacak şekilde bağlantı yapılır.

RS485 Karakteristik Özellikleri

RS485 Balanced Data Transmission – Dengeli Veri Transferi teknolojisi ile çalışmaktadır. Bu sebeple, GND bağlı olmasa bile, alıcının desteklemesi durumunda TDA ve TDB’nin bağlanması ile veri iletilebilir. Hat üzerinde genelde  2 Volt ile 6 Volt arasında bir voltaj değeri bulunmaktadır.

RS485 bağlantısı için minimum AWG24 – 0,20 mm² çapında, bükümlü çift kablo kullanılması durumunda BPS – Metre tablosu aşağıdaki gibidir.

RS485’in, sinyal farkı esasına göre çalışması nedeniyle, gürültüye karşı dayanıklı olması, aynı zamanda çok noktalı bağlantıya izin vermesiyle RS232’ye göre birçok avantajı vardır. 

RS485 üzerinden veri iletimi için gürültüye karşı dayanıklılığın artması için Twisted Pair – Bükümlü Çift kablo kullanılması oldukça önemlidir. RS485 için, AWG24 – 0,20 mm² minimum kabul edilen değerdir. Bu değerler haricinde kablo veya ETHERNET KABLOSU kesinlikle kullanılmamalıdır.

Bükümlü Çift – Twisted Pair kablo kullanımı, yansıtılan elektromanyetik girişim ve yansıyan elektromanyetik girişimlerin engellenmesi için önemlidir.

RS485 Sonlandırma (RS485 Termination)

RS485 bağlantısındaki en kritik nokta, iletişim için kullanılan kablonun mesafesinin yüksek olması durumunda, hat üzerindeki sinyalin yansımasıdır. Bu yansımanın engellenmesi için, kablonun sonuna 120 ohm değerinde bir sonlandırma direnci atılmalıdır. BioAffix cihazlarının birçoğunda bu sonlandırma direnci, bir Jumper veya DipSwitch yardımıyla aktifleştirilip – pasifleştirilebilir.

120-130 ohm değeri kullanılan entegreler sebebiyle önemlidir. Bu değerin 100 ohm ve altına düşmesi durumunda veri kaybı yaşanabilir. Bu sebeple birden fazla direnç aynı hatta olmamalıdır. Direnç hattın sonunda olmalıdır. Direncin hattın ortasına takılması durumunda takıldığı hatlardan sonraki bağlantılarda kopma yaşanabilir.

Sinyal gürültüsünün engellenebilmesi için, kablo olabildiğince kısa tutulmalıdır.

Daisy Chain – Papatya Zinciri Topolojisi (Önerilir)

Long Stub – Uzun Bacak Topolojisi (Önerilmez)

Daisy Chain – Papatya Zinciri bağlantılarında, bağlantı arasındaki köprüleme yapılacak ise, bu köprünün olabildiğinde kısa olması önerilir. Long Stub – Uzun Bacak önerilmez.

Star Topoloji – Yıldız Topolojisi (Önerilmez)

Yıldız topoloji, hattın uzun olması durumunda sinyalde yansımalar yaşanmasına neden olacağı için önerilmez.

Maksimum İkincil Cihaz Sayısı

1 BioAffix Master cihazı, maksimum 31 BioAffix Slave cihazı(Örneğin : BioAffix Secure I/O) ile aynı RS485 hattı üzerinden konuşabilir.

RS485 BIAS Sonlandırma (RS485 BIAS Termination)

RS485 ağlarında, Master ve Slave’in aynı anda iletişim kurmadığı durumlarda ve özellikle de Master-Slave cihazların farklı voltaj kaynaklarıyla beslendiği durumlarda üçüncü bir duruma (Tri-State Mode) düşer. Bu durum iletişim sırasındaki verinin bozulmasına neden olabilir. Bu sorunun yaşanmasını engellemek için, hatta Pull-Up direncinin +5 Volt’a ve Pull-Down direncinin GND’ye bağlanması gerekir. Bu işlemin hattaki sadece bir cihaza yapılması yeterlidir.

BioAffix cihazları için hem RS485 Sonlandırma hem de RS485 BIAS Sonlandırma işleminin hat üzerinde kolaylıkla yapılması için BioAffix RS485 Terminator modülü kullanılabilir. BioAffix RS485 Terminator hat üzerinde yapılacak uygun olmayan bağlantıları ve kablolamayı daha düzgün hale getirmek ve Pull-Up bağlantısı için gerekli olan +5V ihtiyacınıda karşılaması için USB soketi formunda tasarlanmıştır.

Topraklama

En sık yapılan hatalardan birisi RS485’in iki kablo ile bağlanmasıdır. GND – Toprak hattı, RS485 bağlantısının her iki uçtaki voltaj farklarını eşitlemek, sinyal kalitesinin arttırmak, alıcının hattının güvenliğini sağlamak amacıyla kullanılmalıdır. Her ne kadar iki kablo ile RS485 çalışabilse de, saha kurulumlarında KESİNLİKLE ÖNERİLMEZ.

İleri Okuma

• https://pdfserv.maximintegrated.com/en/an/AN763.pdf
• https://www.maximintegrated.com/en/design/technical-documents/tutorials/7/763.html
• https://www.ccontrols.com/pdf/ExtV1N1.pdf
• https://support.supremainc.com/en/support/solutions/articles/24000017277–both-biostar-daisy-chain-and-rs485-connection
• https://blog.opto22.com/optoblog/rs-485-to-terminate-bias-or-both
• https://www.bb-elec.com/Learning-Center/All-White-Papers/Serial/RS-422-and-RS-485-Applications-eBook/RS422-RS485-Application-Guide-Ebook.pdf