rs485转rj45接线图分析

接口/总线/驱动

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描述

  RS485总线协议特性:

  1. RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6)V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片, 且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。

  2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 。

  3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力增强,即抗噪声干扰性好。

  因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。

RS485

  RS485总线传输距离:

  RS-485最大的通信距离约为1219m,最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离。理论上,通信速率在100Kpbs及以下时,RS485的最长传输距离可达1200米,但在实际应用中传输的距离也因芯片及电缆的传输特性而所差异。在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大,最多可以加八个中继,也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到9.6公里。如果真需要长距离传输,可以采用光纤为传播介质,收发两端各加一个光电转换器,多模光纤的传输距离是5~10公里,而采用单模光纤可达50公里的传播距离。

  RJ45定义

  RJ45是布线系统中信息插座(即通信引出端)连接器的一种,连接器由插头(接头、水晶头)和插座(模块)组成,插头有8个凹槽和8个触点。RJ是Registered Jack的缩写,意思是“注册的插座”。在FCC(美国联邦通信委员会标准和规章)中RJ是描述公用电信网络的接口,计算机网络的RJ45是标准8位模块化接口的俗称。

  RJ45设计原理

  RJ45由插头和插座组成,这两种元器件组成的连接器连接于导线之间,以实现导线的电气连续性。RJ45模块的核心是模块化插孔。镀金的导线或插座孔可维持与模块化的插座弹片间稳定而可靠的电器连接。由于弹片与插孔间的摩擦作用,电接触随着插头的插入而得到进一步加强。插孔主体设计采用整体锁定机制,这样当模块化插头插入时,插头和插孔的界面外可产生最大的拉拔强度。RJ45模块上的接线模块通过“U”形接线槽来连接双绞线,锁定弹片可以在面板等信息出口装置上固定RJ45模块。

  rs485转rj45接线图分析

  1、RS485转RJ45的应用

  S485通信技术在工程上用得很多,其主要优点如下:

  (1)布线简单:只需要2根线,现在一般采用网线的屏蔽线接口。 

  (2)通信距离远:由于采用了差模通信方式,比RS232的通信距离要远。

  (3)可以支持多机联网通信:相比于RS232只能一对一的连接,RS485可以在线上挂载多个终端,采用查询——应答的方式实现多机通信。

  但是RS485现在经常需要转为以太网,也就是转化为TCP/IP,分析这些应用背后的原因主要有:

  1.以太网可以接入internet这样就可以实现远距离通信,在全球范围内实现监控,这是RS485所无法做到的。 

  2.当需要多台RS485设备连接到计算机的时候,传统的方式是使用多串口卡。也就是使用在计算机上扩展串口来实现多个RS485串口。使用RS485转以太网之后,可以把RS485的接口留到现场,而监控计算机这端只保留一根网线即可,使用较为方便。

  2.RS485转RJ45的解决方案

  实现RS485转RJ45(即485转网口)主要一个硬件转换器和一个软件驱动。硬件转换器分为两种:串口服务器(串口联网服务器、串口通信服务器)、串口联网模块。

  RS485串口服务器是带外壳的,可以将现有的485设备连接到以太网。适合已有的RS485串口设备的网络化改造。RS485串口联网模块是不带外壳的,可以理解为内嵌方式的RS485转以太网模块,使用模块解决方案,可以将模块集成到用户设备的内部,实现串口服务器和设备的一体化。在价格上模块方案比串口服务器方案价格要低。两种硬件如下图所示:

  串口服务器的硬件实现了RS485接口转化为TCP/IP接口(网络接口),那么配合计算机端的虚拟串口驱动使用就可以再次将TCP/IP连接虚拟地转化为串口。虚拟串口驱动可以在计算机内的驱动层虚拟出类似COM5、COM6等虚拟串口号,并且将远端的串口服务器和这些虚拟串口绑定。这样用户串口程序打开虚拟串口的时候就可以通远端的串口服务器通信,即和串口设备通信。 使用该RS485转以太网解决方案的硬件和软件系统之后,用户的485设备相当于实现网络化的扩展,原有的硬件和软件程序都无需修改。

  3.RS485转RJ45的关键技术

  RS485要想无缝的升级为以太网,里面包含了很多关键技术,需要将以太网技术和RS485通信协议无缝的结合起来进行过渡。其中包括:9位技术、分帧技术、主从机机制等。

  9位技术:在485方式下,用户可以发送9位的数据。而且有时利用第9位来表示是数据帧还是地址帧。由于在网络通信时,以太网都是8bit的数据,没有9bit可以放置的空间。所以如何将485的9位传输过来就成了问题。据了解串口服务器才用了称之为realcom的协议,可以将RS485的9位数据格式转化为以太网的8位数据。

  分帧技术:分帧是串口转以太网(包括RS485转RJ45)中出现的一个关键技术,即当串口服务器接收到串口设备的数据的时候,何时将数据打包转发到以太网,如果每个字节都打为一个包则显然效率太低,那么多少个字节打包合适。这里需要用户设定一个称之为最长数据包长度和最长数据包间隔的参数。

  概述

  ZLAN3100串口服务器是一款工业级RS422/485和TCP/IP之间协议转化器。该串口服务器可以方便地使得串口设备连接到以太网和Internet,实现串口设备的网络化管理。和同类产品相比,其显著特点是稳定性(可以全双工、不间断发送大批量数据而不丢失一字节)和适中的价格。

  特点

  通过内嵌Web服务器可配置其网络参数、串口参数、登录口令等。

  Web服务器支持密码登录,以防止随意修改。

  支持跨网关:能够将串口服务器和任何Internet上有公网IP的主机连接。

  支持1200~115200波特率。

  支持9位数据发送功能:第9位可以为无、奇校验、偶校验、1、0,五种方式方便在485通信中区分数据帧和地址帧。

  ZLVirCom配置工具可在网络上自动寻找设备联网服务器。

  支持虚拟串口。

  支持数据写保护,防止随意篡改。

  支持默认配置启动。

  LINK灯连接指示。

  硬件流控CTS/RTS。

  1KV网络浪涌保护。

  外壳采用抗辐射的SECC板,保证在高电磁辐射区也能够正常工作。

RS485
RS485

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