用于電力線通信的帶OOK調(diào)制的RS-485收發(fā)器如何簡(jiǎn)化總線設(shè)計(jì)并降低成本?
發(fā)布時(shí)間:2020-06-19 來源:Kankan Wang,德州儀器 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】當(dāng)我撰寫這篇文章的時(shí)候,德州正值炎熱的夏天,氣溫高達(dá)95華氏度(32攝氏度)。但因?yàn)榭照{(diào)的緣故,我感到非常舒適。有時(shí)候,這就像一個(gè)現(xiàn)代奇跡,只要輕輕一按恒溫控制器上的按鈕,整個(gè)房間就會(huì)在不知不覺間迅速變得氣候宜人。與此同時(shí),空調(diào)外機(jī)卻自始至終都在工作,然而它離控制器很遠(yuǎn),在屋內(nèi)完全聽不到機(jī)器運(yùn)行的聲音。這種可靠的遠(yuǎn)距離連接就如同魔法一般看起來很神奇,尤其是當(dāng)氣溫達(dá)到一天中最高時(shí)。這種“神奇的魔法”主要得益于一種相對(duì)常見的通信標(biāo)準(zhǔn)RS-485。
RS-485是一種差分信號(hào)標(biāo)準(zhǔn),除了住宅環(huán)境之外,其在商用暖風(fēng)空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)、工廠自動(dòng)化、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、電器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)工業(yè)設(shè)計(jì)中也很常見。這些應(yīng)用有時(shí)需要在同一根電纜上的主節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)之間遠(yuǎn)距離傳輸RS-485信號(hào)和電源。傳統(tǒng)的RS-485系統(tǒng)至少使用四根電線同時(shí)傳輸信號(hào)和電源:兩根電線用于差分RS-485信號(hào),兩根電線用于電源和接地。這些長(zhǎng)電纜的重量和成本會(huì)增加系統(tǒng)復(fù)雜性和安裝成本。由于使用多根電線,如果連接不正確,也有導(dǎo)致系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn),這進(jìn)一步增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。
幸運(yùn)的是,在設(shè)計(jì)RS-485接口時(shí),四線解決方案不再是唯一的選擇。帶有開關(guān)鍵控(OOK)調(diào)制功能的RS-485收發(fā)器(如THVD8000)可實(shí)現(xiàn)電力線通信,最終將電線數(shù)量從4根減少到2根,同時(shí)提高了系統(tǒng)性能并降低了總成本。THVD8000通過集成調(diào)制和解調(diào)電路以及總線I/O保護(hù),通過IEC ESD 61000-4-2接觸放電和IEC 61000-4-4快速瞬態(tài)突發(fā)測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了這些優(yōu)勢(shì)。
通過集成調(diào)制和解調(diào)電路,THVD8000可增加正在傳輸?shù)幕鶐?shù)據(jù)的頻率含量。這樣就可以更容易地實(shí)現(xiàn)直流和交流耦合以及與標(biāo)準(zhǔn)通用異步接收器-發(fā)射器(通常用于RS-485)的系統(tǒng)側(cè)接口,無需任何特殊編碼,這在低數(shù)據(jù)速率應(yīng)用中非常有用。通過對(duì)RS-485信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,如圖1所示,這些器件使系統(tǒng)能夠通過電力線傳輸調(diào)制信號(hào),因此只需要一對(duì)導(dǎo)線。通過選擇寬載波頻率范圍,通信距離可以實(shí)現(xiàn)1km甚至更長(zhǎng)。這種升級(jí)的方法對(duì)直流電和交流電都很有效,無需在微控制器中進(jìn)行特殊編碼。
圖1:使用THVD8000通過電力線進(jìn)行RS-485通信
OOK調(diào)制可以對(duì)載波頻率的低電平輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,如圖2所示。
圖2:OOK調(diào)制
由于信號(hào)由振幅檢測(cè),所以O(shè)OK調(diào)制工作在不分極性模式下工作,如圖3所示。交換RS-485的A和B輸入/輸出(I/O)端口不會(huì)影響通信,且不分極性模式不需要手動(dòng)或軟件設(shè)置。此功能大大簡(jiǎn)化了安裝過程,并消除了錯(cuò)誤連接A和B輸入/輸出口連接錯(cuò)誤而影響系統(tǒng)性能的風(fēng)險(xiǎn)。
圖3:THVD8000不分極性模式
下次當(dāng)您享受空調(diào)所帶來的舒適時(shí),記住您的RS-485收發(fā)器正在努力工作,它通過向控制單元發(fā)送命令來讓您保持涼爽。有了像THVD8000這樣的雙線制解決方案,這些通信就可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化,并且降低系統(tǒng)成本。
推薦閱讀:
特別推薦
- 利用自動(dòng)化技術(shù)賦能中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化
- 三極管電路輸入電壓阻抗
- 晶振怎么用,你真的知道嗎?
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車載PoC電感器LQW32FT_8H系列
- 思特威推出超星光級(jí)系列4MP圖像傳感器SC485SL
- HOLTEK新推出HT32F59045脈搏血氧儀MCU
技術(shù)文章更多>>
- 貿(mào)澤推出針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施和智慧城市的工程技術(shù)資源中心
- “扒開”超級(jí)電容的“外衣”,看看超級(jí)電容“超級(jí)”在哪兒
- DigiKey 誠(chéng)邀各位參會(huì)者蒞臨SPS 2024?展會(huì)參觀交流,體驗(yàn)最新自動(dòng)化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國(guó)電子展高端元器件展區(qū)
- 高性能碳化硅隔離柵極驅(qū)動(dòng)器如何選型,一文告訴您
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
濾波電感
濾波器
路由器設(shè)置
鋁電解電容
鋁殼電阻
邏輯IC
馬達(dá)控制
麥克風(fēng)
脈沖變壓器
鉚接設(shè)備
夢(mèng)想電子
模擬鎖相環(huán)
耐壓測(cè)試儀
逆變器
逆導(dǎo)可控硅
鎳鎘電池
鎳氫電池
紐扣電池
歐勝
耦合技術(shù)
排電阻
排母連接器
排針連接器
片狀電感
偏光片
偏轉(zhuǎn)線圈
頻率測(cè)量?jī)x
頻率器件
頻譜測(cè)試儀
平板電腦