Inteligentny dom magistrala rs485 can

Witam wszystkich

Wiem że postów na ten temat było już wiele, ale nigdzie nie mogłem znaleźć odpowiedzi na pytania dotyczące interfejsu rs485

Każdy na forum pisze, że chcąc zbudować sieć, która będzie łączyć pewną liczbę mikrokontrolerów należy użyć rs485 lub Can.

W swoim projekcie planuje użyć centralnego układu, który będzie zbierał informacje z poszczególnych mikrokontrolerów wykonawczych i wysyłał im polecenia, które mają wykonać. Uważałem że mogę użyć topologii rozszerzonej gwiazdy. Jednak okazuje się że interfejs rs485 pracuje tylko na magistrali do której krótkimi przewodami połączone są inne mikrokontrolery. Jezeli w każdym pomieszczeniu domku jednorodzinnego ma znajdować się powiedzmy kilka mikrokontrolerów połączonych do sieci to według mnie topologia magistrali jest przynajmniej trudna do wykonania.

Chciałbym w związku z tym dowiedzieć się w jaki sposób łączy się mikrokontrolery w domku jednorodzinnym przy użyciu interfejsu rs485.

Proszę o odpowiedź

Pozdrawiam

Witam

Generalnie zasięg RS485 to nawet 5km. Książkowo przy prędkości 800 bodów masz "zasięg" 1,2km. Wydaje mi się, że kwestia odległości jest mało istotna. W domku położysz powiedzmy 150m kabla a przy tym uzyskasz jak sądzę bardzo przyzwoitą prędkość. Mam nadzieję, że masz świadomość, iż na tej magistrali może pracować do 32 urządzeń. Jest to ograniczenie elektryczne a nie programowe. Nie trafiłem nigdy na takie obostrzenia w rodzaju, że masz 100m prostego kabla i do tego prostego kabla podłaczasz bezpośrednio urządzenia. Oczywiście może się zdarzyć jakieś silne pole zakłócające i być może będzie trzeba użyć kabla ekranowanego ale to już inna historia.

--
pozdrawiam

Witam

Czytałem na temat rs485 wiem że można zastosować układy, gdzie będzie możliwość pracy do 256 urządzeń, co jest w zupełności wystarczające.

Nie chodzi mi o dużą prędkość transmisji (przynajmniej wydaje mi się że układ do sterowania roletami, piecem c.o. oświetleniem nie potrzebuje dużej szybkości transmisji.

Rozumiem że chcesz powiedzieć że powinienem położyć główną magistralę, która przejdzie przez wszytkie pomieszczenia, bez żadnego rozgałęziania a mikrokontrolery połączone są do niej krótkimi odczepami.

Chciałbym się dowiedzieć czy odczepy można realizować w postaci np trójników (3 złącza rj45) 2 z nich to przerwana magistrala, 3 to odczep.

Mam teraz pytanie jak daleko od magistrali mogą znajdować się mikrokontrolery - odczepy.

Szukając odpowiedzi znalazłem że takie odgałęzienia mogą mieć długośc do 10 metrów od magistrali. Ja potrzebowałbym aby odczepy znajdowały się w odległości do 3 metrów od magistrali, mam pytanie czy to nie jest za dużo.

Następnym problemem jest zasilanie. Myślałem nad tym aby zrobić zasilacz buforowy na napięcie ok 12-13,8V, i puścić kabel zasilający (w układzie gwiazdy do kilku części domu, a następnie jako magistrala) np 2x1,5. W każdym układzie znajdowałby się stabilizator 7805 lub 78l05. A elementy wykonawcze takie jak np silnik pracowałyby na napięciu 12v stabilizowanym w zasilaczu centralnym. Oczywiście trzeba się liczyć z wystąpieniem spadków na przewodach lecz spadek nawet o 1v nie zakłóci pracy takiego elementu jak 7805, przekaźnik, czy silnik. Większość przewodów zasilających przebiegałoby razem z kablem magistrali utp. Zastanawiam się czy istnieje jakieś ograniczenie jeżeli chodzi o maksymalny - to znaczy czy np prąd 3A w przewodzie zasilającym nie zakłóci danych przesyłanych przez rs485 w skrętke, która będzie do niego przylegać.

Aktualnie mam podobny temat - remont mieszkania i w związku z tym chcę juz położyć instalację logiczną. Po wielu za i przeciw wybiorę opcję taką, że w obrębie pokoju bedzie to gwiazda (z odgałęzieniami 5-10 m), zebrana w jednym centralnym punkcie (wymyśliłem, że będzie to przy drzwiach, w formie włącznika światła), następnie wszystkie pokoje połącze jedną magistralą (albo też gwiazdą, nie wiem jeszcze). Pozwoli mi to na sterowanie i zbieranie danych z 32 koncowek w pokojach i komunmikacje "miedzy pokojami". Zobaczymy co z tego wyjdzie, póki co żona patrzy z politowaniem na moje próby przerobienia starej chaty na budynek inteligentny

Z tego co wyczytałem na necie to:
-Interfejs Rs485 powinien mieć topologię magistralii.
-Odczepy od głównej magistrali do 10 metrów(nie wiem napewno).

Kolega Kuniarz napisał:

Quote:

następnie wszystkie pokoje połącze jedną magistralą (albo też gwiazdą, nie wiem jeszcze)

Napisz jak zamierzasz to rozwiązać. Czy w każdym pokoju zamierzasz stworzyć osobną sieć na rs485 a poszczególne pokoje połączone także osobną siecią rs485??

Chciałbym jeszcze zapytać o prowadzenie przewodów zasilających.

Czy prowadzenie przewodów zasilających o napięciu 12v wzdłuż skrętki sterującej utp 5e może zakłócić działanie interfejsu rs485. Jeżeli tak to jakie wartości płynących prądów będą szkodliwe.

Według mnie te problemy są dosyć poważne, ponieważ o ile poszczegółne układy da się wymienić, zmodyfikować to wymiana instalacji nie należy do codzienności.

Pozdrawiam

Wymyśliłem sobie to tak, że w zasadzie automatyka oświetlenia, rolet, temperatury i tak działa w obrębie danego pokoju, więc chcę, aby w pokoju był autonomiczny system. Czujniki i elementy wykonawcze, z uwagi na długość przewodu nie przekraczającą 10 m będą połączone w gwiazdę, zamierzam wszędzie puścić komputerową skrętkę z uwagi na możliwość rozwoju w przyszłości (zawsze to 8 żył a nie 2, a cena nie powala). Tak więc, chcę obok każdego gniazdka z prądem wkuć jeszcze jedną puszkę, a w niej skrętka, to samo tyczy napędu rolet, światła, czujnika temperatury, elektrozaworów. Nie wiem, czy wszystko to uda mi się zrealizować, ale póki fyf w chacie i ściany skute do cegły to kable chcę polożyc.
Następnie wszystkie "autonomiczne sterowniki pokojowe" chcę spiąć kolejną gwiazdą, do centralnego sterownika, który w zasadzie zajmował będzie się zbieraniem danych, wyświetlaniem w czytelnej formie, może będzie podłączony do netu, może do GSM - możliwości jest masa...

Acha, 12 V mam zamiar puścić 4-rema żyłami skrętki - jeszcze tylko dopytam się jak, żeby się nie zakłócało czasem z sygnałem.

Jeżeli chodzi o zasilanie przez skrętkę to pewnie wiesz, że technologia ta nazywa się PoE. Przyglądałem się specyfikacji tego standardu, lecz wyczytałem, że można w ten sposób przez skrętkę przesłać do kilkunastu wat mocy stosując napięcie 48v (ograniczenie prądowe do kilkuset miliamper).Należy dodać, że przy każdym układzie potrzebny jest układ obniżający napięcie (gotowe moduły na allegro). Jeżeli puściłbyś niskie napięcie to uzyskasz małą moc wyjściową.

Chciałbym zapytać czy orientujesz się może co do jakości skrętki utp 5e z allegro. Z tego co widzę to można tam dostać skrętkę utp 5e (drut) za cenę ok 100-150 zł za 305 metrów. Czy do swojego rozwiązania planujesz kupno takiego przewodu czy coś droższego.

Pozdrawiam

Wybacz, ale na Alledrogo to można kupić złom czasami... Kabel "normalnej" jakości to wydatek 200-250 zł za karton 305m i coś takiego właśnie chcę użyć - nie mam zamiaru za kilka lat ryć w ścianach bo cośtam klękło
PoE wykorzystuje jedną parę skrętki, w sumie też się nad tym zastanawiałem, ale nie ma cudów - jeśli z 48V ma powstać potrzebne mi 5 (no, nawet 12), to gdzieś się musi ta moc wydzielić, czyli grzejnik w każdym punkcie. Póki co mam zamiar porobić testy jak już instalacja będzie położona - czyli w centralnym punkcie podłączam 12V i latam z miernikiem sprawdzając gdzie jakie napięcie uzyskuję, docelowo podłaczę np. z 10 żarówek 12V symulując obciążenie i wóczas pomierzę.
Tak jak pisałem wcześniej, narazie korzystając z bałaganu przy remoncie chcę rozprowadzić kable, jakie rozwiązanie później zastosuję to wyjdzie w praniu (jak znam życie, to przy wydatnej pomocy Elektrodowiczów )

Jeśli chodzi o PoE to po drugiej stronie jest przetwornica na porządane napięcie, także nie ma dużych strat.

Skrętkę planuję kupić firmy telefonika UTP-PVC-KAT5e 4x2x0,50.

Dzięki wielkie za pomoc

Gdyby tak dać jeden procek na pomieszczenie i niech on steruje wszystkim w tym pomieszczeniu, a magistralę podpiąć rzeczywiście w formie pojedynczego kabla biegnącego przez wszystkie pomieszczenia to możliwe staje się użycie tańszych układów do konwersji RS485 (tych ograniczonych do 32 urządzeń) bo mniej jest klientów na magistrali, zmniejsza też liczbę procesorów - po jednym na pomieszczenie a nie po jednym na każde gniazdko czy punkt świetlny.

Bo nie wyobrażam sobie tego tak:
Magistrala RS485 < - > [MAX485 + uP + urządzenie wykonawcze]
tylko tak:
Magistrala RS485 < - > [MAX485 + uP] <=> kilka urządzeń wykonawczych

I po raz kolejny odradzam skrętkę która kosztuje poniżej ~1 pln/metr (lub taką bez certyfikatu). Najczęściej jest to skrętka z drutu aluminiowego pomiedziowanego lub w najtańszej wersji po prostu aluminiowego. Sam naciąłem się na gotowy (zarobiony) kabel którego żyły od transmisji miały na odcinku 20m 8, a żyły od PoE 16 Ohm. Zamiast napięcia 15V przy urządzeniu miałem 5V...

Zastanawiałem się też czy nie puścić jedną skrętką sieci oraz rs485 z poe, ale po zastanowieniu i uwzględnieniu spadków napięcia chyba użyję oddzielnych, przy czym rs485 po 1 parze i zasilanie po 3 lub w ogóle dla magistrali zastosuję jakiś kabel 4 żyłowy o większej średnicy żył.

ja sobie wyobrażam sieć w następujący sposób

Magistrala, która przechodzi przez każde pomieszczenie (jeżeli potrzeba to okrąża go poczym kieruje się do następnego). Liczba kontrolerów dowolna w każdym pomieszczniu podłączona do danej magistrali(może być 1 lub więcej mikrokontrolerów sterujących wszystkimi czujnikami).
Zasilanie z osobnej linii najlepiej 12v lub 24v przewodem 2x1,5 jako gwiazda do każdej części domu od głównego zasilacza buforowego.

Jeżeli chodzi o cenę skrętki to znalazłem na allegro skrętkę telefonika UTP-PVC-KAT5e 4x2x0,50 za 140zł / 305 metrów. można sprawdzić na stronie producenta jest to drut miedziany gdzie rezystancja pętli żył pary wynosi max 191,8 Ω/km (o ile dobrze wyczytałem)
Można to sprawdzić w katalogu telefoniki http://www.tfkable.pl/data/katalogi/tfk_telekom_2006.pdf
Zakładając zatem że rezystancja wynosi 0,2Ω/metr. Przypuśćmy że przez taki przewód puszczamy napięcie 12v. Biorąc przykładowy prąd maksymalny jaki będzie płynął w obwodzie równy tylko 1A otrzymamy na 10 metrach spadek 2v. Po drugie nawet, gdy spadki napięć nie będą nam przeszkadzać bardzo to gdy w pewnym momencie chcemy rozbudować naszą sieć np o jakieś silniki do sterowania roletami na 12v to nie będziemy mogli podłączyć się do takiej sieci (będziemy musieli dostarczyć osobno zasilanie)
Zatem uważam że zasilanie np 12v lub 24v powinno lecieć w osobnych przewodach.

Według mnie na pewno nie można puścić zasilania poprzez skrętkę, która jest magistralą i łączy wszystkie pomieszczenia ze sobą.Ewentualnie można zrobić zasilanie poprzez skrętkę w obrębie danego pokoju, ale do danego pomieszczenia należałoby doprowadzić je kablem zasilającym.

Jeśli się mylę to bardzo proszę o poprawienie

Pozdrawiam

No właśnie. 1A to bardzo mało. Zasilać po skrętce to można sam moduł komunikacyjny - sterujący, natomiast wszelkie elementy wykonawcze z osobnej linii.
Można też zrobić tak, że każde urządzenie wykonawcze będzie miało własny zasilacz sieciowy, wtedy optotriak+triak załatwia sprawę. Tylko w razie gdy będziemy sterować za pomocą triaka gniazdkiem i wystąpi zwarcie to triak i zapewne optotriak będą do wyrzucenia - tutaj lepsze byłyby styczniki, ale z kolei one potrzebują nieco więcej prądu... który musiały by czerpać z magistrali lub lepiej gdy będą to styczniki z cewką na 230V, wtedy triak steruje stycznikiem i sam nie "poleci" w przypadku zwarcia... co najwyżej zgrzeją nam się styki stycznika. No i należało by znaleźć ciche styczniki, bo już widzę jak godzicie się na słyszalne prztyk - prztyk przy każdym załączeniu / wyłączeniu dobiegające ze wszystkich stron .

Jak widać trzeba uwzględnić wiele czynników na które nie zawsze mamy wpływ i się przed nimi zabezpieczyć .

Kolega Xaveri napisał

Quote:

Można też zrobić tak, że każde urządzenie wykonawcze będzie miało własny zasilacz sieciowy, wtedy optotriak+triak załatwia sprawę.

Nie bardzo rozumiem o co chodzi?? Prosiłbym o wyjaśnienie co z tymi triakami.

Do tej pory myślałem o centralnym zasilaczu buforowym na napięcie 12-13,8V. Zasilacz buforowy byłby wyposażony w akumulator żelowy jaki można tanio dostać na allegro np taki o pojemności 17Ah. Dzięki niemu w przypadku braku napięcia w sieci cały układ pracowałby dalej (rolety dalej pracują automatycznie, piec c.o. dalej jest sterowany prawidłowo, można podłączyć alarm).
Wydaje mi się ze puszczając takie napięcie w przewodach o przekroju 1,5 mm, spadki napięć nawet przy dużych prądach będą stosunkowo małe. Elementy wykonawcze pracowały by na napięciu dostarczonym bezpośrednio z zasilacza a urządzenia takie jak procesory stabilizowałyby napięcie do 5v np przez 7805.

Napiszcie co o tym myślicie

Pozdrawiam

Konkretnie chodziło mi o sytuację:
uP gdzieś na naszej magistrali ma do wysterowania np. silnik DC pobierający 5A. Należy się zastanowić co będzie lepsze w takim przypadku - czy ciągniemy oddzielny, dość gruby kabel zasilający wszystkie urządzenia DC, czy ten silnik ma własny zasilacz sieciowy który to zasilacz jest włączany za pomocą triaka podłączonego przez optotriak bezpośrednio z uP.
Optotriak, żeby się załączyć potrzebuje około 5V/10mA więc nawet kilka nie obciąży nam bardzo zasilania "magistralowego" tak jak by to robił zestaw styczników...

Witam.przyłacze sie do tematu i opisze swój projekt który ciagle wzbogacam o nowe "klocki".
Jako serce całego systemu wykorzystałem atmege32,która mierzy temperatury w kilku miejscach,steruje oswietleniem w 3 pokojach w sumie 9 zarówek,funkcja alarmu,zbiera i wysyła informacje do pozostałych urzadzeń takich jak,sterownik oświetlenia na posesji(8lamp ogrodowych),oczko wodne podswietlane diodami RGB,sterowanie zasilaniem awaryjnym z którego zasilam mój system,w sumie obecnie mam ze sobą połaczone 4 AVR-y za pomocą rs232,transmisja rs232 jest mozliwa dzieki odpowiednio połączonymi liniami transmisyjnymi poprzez diody,najdłuzszy kabel ma 30m i transmisja działa.Nad całoscią moze czuwac komputer PC.Sterowanie urzadzeniami 230V rozwiazałem w ten sposób ze do włacznika sieciowego idą dwa przewody które steruja przekaźnikiem zamkniętym w puszce,pozwoliło mi to uniknać przewodów o odpowiednim przekroju potrzebnym do instalacji na230V a tak dwa cienkie przewody jak ze skretki komputerowej i jest ok,co do spadku napiecia na przewodach jest niezauwazalne przy 25m.

... male sprostowanie merytoryczne
rs485 nie ma ograniczen odnosnie ilosci pracujacych na niej urzadzen , jak ktos zechce to i 1000 moze na niej byc
rs485 nie jest przystosowana do pracy w topologii gwiazdy i dzialac na takowej poprawnie niebedzie jezeli odgalezienia beda mialy wieksza dlugosc niz 2..3m <zaleznie od zastosowanego transmitera rs485 bo i pewnie niektore modele to i 10m uciagna>
dla zapewnienia poprawnej stabilnosci nalezy oddzielic mase szyny rs485 od ekranu dla rs485

Mylisz się kolego avatar. RS485 ma ograniczenie ilości urządzeń. Przy standardowych "klockach" do 32 urządzeń ze względu na wydajność prądową układów nadawczych. Istnieją klocki tzw. 1/2 których można podłączyć 64, 1/4, których można podłączyć 128 i 1/8, których można podłączyć 256. Ułamek oznacza stosunek w jakim układ transmisyjny obciąża linię w stosunku do "zwykłych", standardowych układów...
Jeżeli kolega mi nie wierzy, to proszę zobaczyć chociażby pierwszą stronę noty układu MAX485 - http://www.iele.polsl.pl/elenota/Maxim/max1487-max491.pdf .
MAX485 - max 32 transmiters on bus...

Kolega scal12 niech natomiast pomyśli o przypadku w którym na końcu takiej 30m linii zasilającej ze skrętki trzeba będzie postawić urządzenie pobierające nieco więcej prądu - wtedy spadek napięcia może uniemożliwić jego poprawne funkcjonowanie.

Być może zdajecie sobie z tego sprawę, więc tylko przypomnę że nie można sobie tak ot wpuścić 12V w skrętkę. To znaczy można sobie wpuścić 12V ale nie można z tych 12-stu wolt ot tak sobie pociągnąć prądu bo spowoduje on spore zakłucenia w transmisji. Nie twierdzę że układ zostanie całkowicie zablokowany, być może będzie działał całkiem sprawnie bo np. transmisja i pobór prądu nie muszą przebiegać jednocześnie ( urządzenie dostaje polecenie, potwierdza je i dopiero po tym uruchamia obwód mocy). W warunkach przemysłowych RS485 wykorzystywany jest naprzykład przez PROFIBUS-DP i zaleca się aby odległość skrętki od przewodów siłowych wynosiła kilkanaście (kilkadziesiąt) centymetrów!!! Oczywiście są to warunki przemysłowe z którymi w mieszkaniu raczej nie mamy do czynienia.

W standardzie PoE można puścić kilkaset miliamper (ok 12Wat) przez skrętkę co wedlug mnie jest niewystarczające. Lepiej kupić dodatkowy kabel zasilający i położyć osobno, dzięki czemu jak nie teraz to w przyszłości będzie można korzystać z dużych prądów.

Chciałbym zapytać Dr_Dead w związku z wypowiedzią:

Quote:

W warunkach przemysłowych RS485 wykorzystywany jest naprzykład przez PROFIBUS-DP i zaleca się aby odległość skrętki od przewodów siłowych wynosiła kilkanaście (kilkadziesiąt) centymetrów!!!

Jeżeli zainstaluję przewody zasilające, które będą przylegały do skrętki sterującej, to czy mogę pobierać z tych przewodów prąd rzędu np do 5A?? Nie jest mi potrzebna duża prędkość transmisji. Pytam dlatego, że w przemyśle prądy występujące w obwodach mogą być dużo większe. W sumie to najlepiej można by to sprawdzić doświadczalnie. Może jest do tego jakaś nota katalogowa. Byłbym bardzo wdzięczny.

Nie jest powiedziane, że cały układ w jednym pomieszczeniu będzie przez cały czas pobierał np 5A. Jednak może się tak zdarzyć, że w jednym czasie włączy się kilka elementów wykonawczych i chwilowy prąd osiągnie takie wartości.

Pozdrawiam

Dr_DEAD wrote:

W warunkach przemysłowych RS485 wykorzystywany jest naprzykład przez PROFIBUS-DP i zaleca się aby odległość skrętki od przewodów siłowych wynosiła kilkanaście (kilkadziesiąt) centymetrów!!! Oczywiście są to warunki przemysłowe z którymi w mieszkaniu raczej nie mamy do czynienia.

No właśnie 3 fazy, spore napięcie, czyli silne pole elektryczne i duże prądy czyli silne pole magnetyczne. W domu faktycznie często nie występują... choć zastosowanie skrętki ekranowanej nie jest złym krokiem... bo lepiej "zapobiegać niż leczyć".

Oki oki, ale to oddzielanie linni zasilajacych od sygnałowych ma sens wtedy, kiedy zasilanie jest napięciem przemiennym - wówczas mogą indukować się zakłócenia. W przypadku napięcia stalego 12V czy nawet 14V nie spowoduje ono (raczej) błędów w transmisji. Jeśli nawet, to poprostu trzeba sobie protokół na te błędy uodpornić (niech ten termometr powtarza do skutku odczyt )

sparrow1 wrote:

Może jest do tego jakaś nota katalogowa. Byłbym bardzo wdzięczny.

http://www.profibus.com/pall/meta/downloads/article/00325/ - osobiście nie czytałem tego, ale pewno sporo pożytecznych informacji tam znajdziesz.

Dodano po 4 [minuty]:

sparrow1 wrote:

Jeżeli zainstaluję przewody zasilające, które będą przylegały do skrętki sterującej, to czy mogę pobierać z tych przewodów prąd rzędu np do 5A??

Zdaje sie że pole magnetyczne zanika dość nieliniowo w funkcji odległości (może z kwadratem odległości, nie wiem nie bijcie mnie za ten szczegół) więc 5A w odległości 3mm może być groźniejsze niż 50000A w odległości 30cm.

Kuniarz wrote:

Oki oki, ale to oddzielanie linni zasilajacych od sygnałowych ma sens wtedy, kiedy zasilanie jest napięciem przemiennym - wówczas mogą indukować się zakłócenia. W przypadku napięcia stalego 12V czy nawet 14V nie spowoduje ono (raczej) błędów w transmisji. Jeśli nawet, to poprostu trzeba sobie protokół na te błędy uodpornić (niech ten termometr powtarza do skutku odczyt )

Najprostsze zabezpieczenie - dodawanie do siebie wysyłanych bajtów. Procek ma za zadanie sprawdzić czy suma jest zgodna z wartością przesłaną na końcu transmisji. Jeżeli nie to wysyła żądanie ponowienia transmisji.
Można też dorzucić warunek, że każda transmisja zaczyna się np od bajtu 02h (szesnastkowo "znak" <STX>).

Czyli komunikacja wyglądała by tak:
<STX><adres układu (2 bajty)><komenda którą ma wykonać><suma kontrolna (nie uwzględniająca STX)>

Przy przewodach położonych blisko siebie (czyli np UTP) gęstość prądu nie powinna przekraczać 3,5 A/mm2 !!!
A pole przekroju żyły UTP fi=0,5 mm = ok. 0,2 mm2
Czyli nie powinniśmy przekraczać 700 mA zasilając tylko po jednej parze !!!
Oczywiście przy zasilaniu dwoma parami połączonymi równolegle ten prąd wzrośnie dwukrotnie