Autobús multipunto de uno o dos carriles

Me gusta diseñar una sola aplicación maestra, varias esclavas (hasta 100) y buscar un bus multipunto confiable (hasta 30 metros). Se prefiere uno o dos carriles, usaré la topología en cadena, por lo tanto, USB no es adecuado y también es una exageración.

Mi tasa de datos es baja e intermitente, una vez cada 3-5 segundos y probablemente <10 KB. Los esclavos no están sincronizados.

Pensé en usar RS232 e implementar un algoritmo donde el esclavo transmite si no hay tráfico. (Similar a Ethernet). Prefiero algo un poco más robusto.

Además, el pensamiento actual es despertar a todos los esclavos cuando el maestro transmita donde todos los esclavos reciben el mensaje, todos lo analizan, pero el que apuntamos toma medidas. No es muy eficiente, pero funcionaría.

Tal vez relacionado con RS422. Ciertamente no RS232
La mayoría de las sugerencias a continuación (hasta ahora) se basan en el uso de señalización diferencial RS422 de varias maneras y/o protocolos que se basan en ella. Si desea "rodar el suyo", encontrará que RS422 es un excelente lugar para comenzar a buscar. El hardware está disponible y tiene un buen precio y el rendimiento bajo varias cargas y distancias está bien descrito en la literatura.
RS422 o 485 son buenos pero no suficientes para hasta 100 nodos, tengo que insertar varios puntos de puente para lograr una gran cantidad de nodos. ¿Podrían ser pirateados para obtener más nodos?

Respuestas (4)

La mayoría de las sugerencias hasta ahora se basan en el uso de la señalización diferencial RS422 según mi comentario original, utilizada de varias maneras y/o protocolos que se basan en ella. Si desea "rodar el suyo", encontrará que RS422 es un excelente lugar para comenzar a buscar. El hardware está disponible y tiene un buen precio y el rendimiento bajo varias cargas y distancias está bien descrito en la literatura.

RS422 - [Pandoras box] (todos los enlaces a páginas web) RS422 multipunto como arriba

REFERENCIA RÁPIDA PARA RS485, RS422, RS232 Y RS423

WikipediaRS422

Tutorial de Maxim 723 Selección y uso de estándares de datos en serie RS-232, RS-422 y RS-485

Página de productos TI RS422 - muy valiosa - incluso si no usa sus circuitos integrados en última instancia Referencia cruzada - Notas de aplicación - Capacitación - Herramientas y software - Diagramas de bloques Analog eLAB ™

Ellos dicen

  • Texas Instruments es el líder mundial en RS-422, con una selección de transceptores para cualquier aplicación. TI proporciona soluciones RS-422 estándar de la industria para automatización industrial, control de movimiento, e-meters, electrónica de seguridad, automatización de edificios y cientos de otras aplicaciones donde se necesita una comunicación robusta con alta inmunidad al ruido en largas longitudes de cable. TI ofrece RS-422 con múltiples controladores/receptores en un solo paquete y múltiples rangos de temperatura.

RS485.COM - Página comercial pero MUY útil

Sus preguntas frecuentes

Enlaces RS485


Notas de aplicación NatSemi RS485

Descripción general de NatSemi RS485

Otro:

Introducción básica 422

Los buses multipunto en serie estándar son RS-422 , RS-423 y RS-485 . No estoy seguro de si esto es lo que quieres, pero sin duda es un buen lugar para comenzar.

Un autobús popular en los campos del automóvil y la industria es CAN Bus . También se está utilizando en la industria marina donde se implementa como parte de NMEA 2000 .

Un estándar relacionado es el bus LIN , que a menudo se usa con CAN y es una subred más lenta y económica.

También hay una versión superior de CAN con redes troncales duales para redundancia que utilizan BMW y otros (lo siento, no recuerdo el nombre de esa versión).

Los tres de estos buses interoperan y cuentan con un amplio apoyo de los principales fabricantes de semiconductores. Dado que está diseñado para sistemas de seguridad en automóviles, los chips son baratos y están disponibles en rangos de temperatura ampliados. Muchos microcontroladores tienen CAN integrado.

Aquí hay un documento técnico de TI, Introducción a la red de área del controlador (CAN)

Pensé que podría aportar la solución que encontré. ( también puede documentarlo en algún lugar xD )

Recientemente tuve que conectarme a dos "esclavos" RS232 conectados a un solo "maestro" RS232 que siempre inicia la comunicación y los esclavos a los que se dirige responden.

Dado que RS232 está diseñado para punto a punto, inicialmente iba a convertir a RS485 y crear un bus en RS485 y luego volver a convertir a RS232, pero no tenía suficientes convertidores a mano, así que se me ocurrió el siguiente circuito.

Después de algunas pruebas, descubrí que el pin Rx de un USB típico a RS232 parece tener un "pull-up" de 10k a GND, lo que hace que se vea una caída de voltaje cuando el maestro debería ver un voltaje negativo. Las resistencias están diseñadas para minimizar la caída de voltaje mientras limitan la corriente a 15 mA entre dos esclavos cualquiera en el peor de los casos (+25 --> -25V) --> 50V/3k3 ~ 15mA. También usé diodos 1N4448 en lugar de 1N4148 que está en el esquema porque los tenía a mano y tienen una caída de voltaje más baja.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Esto es extensible a muchos más, pero probablemente tendrá que jugar con el valor de la resistencia dependiendo de la corriente de fuente disponible que tengan sus esclavos... y también dependiendo del maestro, cada esclavo también tendrá algo de carga en el pin TXout.

Tal vez esto pueda ayudar a alguien más en el futuro.