Liaison et interface RS485

Liaison et interface RS485

Si des petits blocs d'information doivent être transférés sur de longues distances l'interface RS485 est souvent un bon choix. Les noeuds des réseaux peuvent être des PC, des microcontrôleurs ou n'importe quel appareil qui utilise une communication série asynchrone. Comparés à d'autres protocoles et besoins matériels, la liaison RS485 est plus simple et plus économique.

 

Le standard RS485 est assez flexible pour offrir le choix des récepteurs, émetteur et autres composants en fonction de la longueur du câble, de la fréquence des données à transmettre, du nombre de noeuds et de l'économie d'énergie. On peut trouver des interfaces RS485 avec différentes configurations, comme la façon de terminer un bout de ligne ou de polariser la ligne.

 

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L'interface RS485 : présentation

 

L'interface RS485 est une spécification électrique pour des systèmes multipoints qui utilisent des lignes différentielles (la donnée est constituée de 2 tensions d'état contraire sur 2 fils séparés). Le RS485 est  analogue au RS422 mais le RS422 ne permet qu'un émetteur avec plusieurs récepteurs. La liaison RS485 permet d'utiliser plusieurs émetteurs.

La norme EIA485A définit les caractéristiques électriques de la ligne RS485. On y trouve aussi quelques suggestions concernant la terminaison de la ligne et le câblage mais rien sur les connecteurs ni les protocoles (contrairement au RS232).

 

Une liaison RS485 peut avoir jusqu'à 32 modules. Chaque module doit avoir une impédance d'entrée de 12kOhms. Si on utilise des récepteurs haute impédance, on peut en connecter jusqu'à 256 sur une même ligne RS485.

 

La longueur peut aller jusqu'à 1200 mètres et peut transférer des données jusqu'à 10Mbps (10 mégabits par secondes) mais pas les deux à la fois. Sur 1200 mètres, on peut transférer 90kbps. Sur 100 mètres, on peut arriver à 1Mbps. Pour atteindre 10Mbps, la longueur ne doit pas dépasser 15 mètres. Si on souhaite créer une ligne plus longue, il faut utiliser des répéteurs qui régénèrent le signal et débutent une nouvelle ligne.

 

Même si le standard RS485 ne dit rien sur les protocoles, la plupart des liaisons RS485 utilisent un protocole asynchrone (existant sur les UARTs dans les PC). Un mot transmis est constitué d'un bit de start, des données, d'un éventuel bit de parité et d'un bit de stop.

 

Une interface RS485 peut être ajoutée à un PC par une carte spécifique ou un convertisseur RS485-USB par exemple. Pour les microcontrôleurs, n'importe quel port série peut se relier sur une interface RS485. Un bit supplémentaire est souvent nécessaire pour contrôler l'activation de l'interface (émetteur/récepteur). Les ports conçus pour RS232 peuvent utiliser le signal RTS. Un autre bit peut jouer ce rôle si RTS n'est pas disponible.

 

La plupart des outils de communication série, dont Visual Basic's MSComm, supportent la communication RS485 tout en contrôlant le signal RTS par logiciel.

 


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L'interface RS485 : signaux électriques

 

C'est parce que la liaison RS485 utilise des signaux différentiels qu'elle est si largement utilisée. 2 fils (souvent une paire torsadée) la tension de signal et son opposé. Le récepteur détecte la différence des deux. Une variation de tension commune aux deux fils (parasite, bruit, etc) s'annule donc. En pratique, les bruits sont souvent communs étant donné que les fils sont très proches, donc soumis aux mêmes perturbations électromagnétiques. Le câble XLR en audio utilise le même procédé, mais en analogique.

 

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En revanche, la liaison RS232 utilise un signal simple (son opposé n'est pas présent). Dans ce cas, le récepteur mesure la différence entre le signal et la masse. Les fils de masse ont tendance à être bruyants parce qu'ils sont traversés par tous les courants de retour des autres interfaces. Le bruit sur la masse peut entraîner une mauvaise lecture du bit transmis.

 

Les datasheets d'interface RS485 désignent la ligne non inversée comme ligne "A" et la ligne inversée comme "B". Un récepteur RS485 doit voir une tension de 200mV seulement entre A et B. Si le potentiel de A est 200mV plus haut que celui de B, la sortie du récepteur est au niveau logique haut. Si B est 200mV plus haut que A, la sortie est au niveau bas. Si la tension entre A et B est inférieure à +/-200mV, le niveau de sortie est indéfini.

 

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Allure d'une trame RS232 en entrée et RS485 en sortie d'une interface

 

L'émetteur doit créer une tension différentielle d'au moins 1.5V. L'interface tolère donc une grande quantité de bruit et d'atténuation. On trouve des notes d'applications excellentes chez les fabricants de composants pour RS485 (Linear Technology, Maxim, National Semiconductor, Texas Instruments, etc). Quelques explications plus théoriques y figurent aussi.

 

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La topologie des liaisons RS485 est libre. La plupart des liaisons utilisent de la paire torsadée pour sa meilleure immunité au bruit.

 

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  Liaison et interface RS485 , publié par nina67 le 18 Juin 2010
Les 10 outils indispensables pour l'électronique
Nina67
7 COMMENTAIRES
merveille

bonjour, je suis un électro-télécomminiquant, je suis au recherche des schéma électronique en caractère télécommunication. Puisque j'ai à faire avec aide-moi pardon. merci. mon adresse est :merveillelukeba@gmail.com

Syselec

Bonsoir tres excellent article !!! Merci !

cg

votre site et vos reponses sont remarquables de pertinence et de precision et m'encouragent à m'amuser en électronique. quel matériel est nécessaire pour démarrer proprement, je suis technicien de maintenance. quel type de fer à souder, existe t'il des malettes de composants par exemple pour faire des variateurs pour moteurs continu et alternatif, les oscilloscopes sont chers existe t'il des emulateurs qui peuvent permettre de transformer un vieux pc en oscilloscope quel petit matériel est nécessaire. j'ai un bon multimétre de dépannage, un fer a souder droit, une pompe à déssouder, de la gaine thermo, du fil a souder merci d'avance CG

nina67

bonjour, merci pour votre commentaire. Difficile à dire pour des malettes de composants, il y a pas mal de choses à récupérer sur des cartes électroniques (transistors, diodes, condensateurs). Quant aux oscilloscopes, le plus économique est sans doute l'oscillsocope à écran à cristaux liquides type calculatrice graphique. Cordialement

lol

Le rj45 est constituer de cable, de cuivre, et de kabab, mais sa ne se mange pas, sa se revend a la banque pour les riche hamster mou

cyberez

Merci pour cet article très clair et instructif. Ca va me permettre de faire communiquer 2 Arduino.

KHEMIRI

comment nina67 tester un port série et port parallèle svp ?

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