Для організації каналу зв'язку між «розкиданими» в ліфтовій шахті контролерами, в розподілених системах управління ліфтами, використовуються послідовні інтерфейси, з яких найпопулярніший у розробників інтерфейс RS-485.
Насправді існує багато різних послідовних інтерфейсів, які відрізняються за швидкістю обміну, фізичним типом каналу (провідні - бездротові), максимальною дальністю передачі даних.
Серед них найбільш просунутий і широко використовуваний багатьма іноземними розробниками - інтерфейс ^ CAN. Інтерфейс CAN має надзвичайно високу стійкість і надійність, практично виключає помилки управління за рахунок витонченого логічного протоколу, розробленого фірмою Bosh.
(Протокол існує і серед людей - це правила поведінки або етикет. По суті, протокол обміну - це угода про те, як встановлювати зв'язок між з'єднаними в мережу контролерами, як нею управляти і підтримувати, як її розривати.)
При цьому логічна складність зовсім не турбує розробника, тому що протокол CAN реалізований апаратно, у вигляді спеціальних мікросхем «на всі випадки життя».
З цих причин витрати на програмне забезпечення істотно нижче, але вартість комплектуючих відповідно вище. Цей інтерфейс використаний в станціях «СОЮЗ» (Есса. Новосибірськ) і частково в РСУЛЖ (м.Могилів).
Більша частина вітчизняних розробників вибрала RS-485. який підтримується багатьма випускаються в наш час мікроконтролерів, і при цьому вартість апаратних засобів для його реалізації невелика.
Стандарт інтерфейсу RS-485, на відміну від інтерфейсу CAN визначає тільки електричні і фізичні характеристики інтерфейсу, не обумовлюючи протоколи взаємодії пристроїв в мережі.
Це означає, що розробник повинен самостійно розробити і налагодити програмне забезпечення та протокол обміну для своєї системи - а це саме трудомістке в забезпеченні надійної роботи розподіленої системи на інтерфейсі RS-485.
Саме в цьому єдиний недолік застосування інтерфейсу RS-485, тому що надійність роботи інтерфейсу, а в підсумку і ліфта залежать від якості розробки та налагодження програмного забезпечення. (Від конкретної людини -программист).
Скільки розробок - стільки ж різних і несумісних протоколів для інтерфейсу RS-485. В цілому витрати на інтерфейс RS-485 невеликі і тому він так затребуваний нашими розробниками, стисненими в засобах.
Мережа, побудована за стандартом RS-485, являє собою приймач (драйвера), з'єднані за допомогою кручений пари.
ріс1 Схема послідовного каналу з двома приймачами
DI (driver input) - цифровий вхід передавача;
RO (receiver output) - цифровий вихід приймача;
DE (driver enable) - дозвіл роботи передавача;
RE (receiver enable) - дозвіл роботи приймача;
A - прямий (неінверсний) диференційний вхід / вихід;
B - інверсний диференціальний вхід / вихід;
Візьмемо для наочності поверховий контролер станції ШЛ-РН (див. Фото). Тут на друкованій платі з роз'ємами, розташовується мікроконтролер АТ89С2051 і драйвер ADM485. У мікроконтролер «зашита» програма збору і обробки інформації від кнопки виклику і контактів ДШ. Ця ж програма визначає, як і коли мікроконтролер повинен отримувати і передавати дані. Дані зазвичай представлені на внутрішній шині мікропроцесора в паралельної формі (байтами).
Для перетворення паралельного цифрового коду в послідовний і подальшу його передачу і прийом, мікропроцесор вже містить вбудований асинхронний перетворювач (UART). Його порти: для прийому (RXD), для передачі (TXD)
Драйвер RS-485 підключається до портів UART мікроконтролера і служить для узгодження рівнів сигналів процесора і послідовного каналу.
Цифровий вихід приймача (RO) підключається до порту RXD. Цифровий вхід передавача (DI) до порту TXD. Оскільки на диференціальної стороні приймач і передавач з'єднані (cм. Ріс1), то під час прийому потрібно відключати передавач, а під час передачі - приймач. Для цього служать керуючі входи - дозвіл приймача (RE) і дозволу передавача (DE). Так як вхід RE інверсний, а DE -прямий, то їх можна об'єднати і перемикати приймач і передавач одним сигналом з будь-якого порту контролера. При рівні "0" - робота на прийом, при "1" - на передачу.
Рис 1.2. Спрощена схема підключення контролера до каналу зв'язку
Приймач, отримуючи на диференційних входах (AB) різниця потенціалів (UAB) переводить їх у цифровий сигнал на виході RO. Чутливість приймача може бути різною, але гарантований пороговий діапазон розпізнавання сигналу виробники мікросхем приймачів пишуть в документації. Зазвичай ці пороги становлять ± 200 мВ.
Тобто, коли UAB> +200 мВ - приймач визначає "1", коли UAB <-200 мВ - приемник определяет "0". Если разность потенциалов в линии настолько мала, что не выходит за пороговые значения - правильное распознавание сигнала не гарантируется. Кроме того, в линии могут быть помехи, которые исказят столь слабый сигнал.
Всі пристрої підключаються до однієї кручений парі однаково: прямі виходи (A) до одного проводу, інверсні (B) - до іншого.
Двунаправленная зв'язок при цьому є полудуплексной.
Це означає, що коли один контролер передає дані, то інший тільки приймає - потоки прийнятих і переданих даних по одній парі проводів розділені за часом.
У мережу може включати багато передавачів, так як вони мають здатність відключатися в режимі прийому (переходити в 3-стан).
В основі інтерфейсу RS-485 лежить принцип диференціальної (балансної) передачі даних. Суть його полягає в передачі одного сигналу по двох проводах. Причому по одному дроту (лінія A) йде оригінальний сигнал, а по іншому (лінія B) - його інверсна копія. Іншими словами, якщо на одному дроті "1", то на іншому "0" і навпаки. Таким чином, між двома проводами кручений пари завжди є різниця потенціалів: при "1" вона позитивна, при "0" - негативна.