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教你幾招輕松確保LED顯示屏信號穩定
正在使用中的led顯示屏突然間因信號問題出現亂碼,如果是在某次重大開幕式上,那損失是無法彌補的。因此如何提高信號傳輸的可靠性和穩定性便成為工程師不得不面對的課題。信號在傳輸過程中,隨著距離的增大而減弱。所以,傳輸介質的選擇則顯得尤為重要。
下面以RS-485作為遠距離數據傳輸線時要注意的事項
1、信號的衰減
不難理解,信號無論借助何種介質傳輸,都會在傳輸過程中產生衰減。我們可以把RS-485傳輸電纜看成是由若干個電阻、電感和電容聯合組成的等效電路。導線的電阻對信號的影響很小,可以忽略不計。電纜的分布電容C主要是由雙絞線的兩條平行導線產生。信號的損失主要是由于電纜的分布電容和分布電感組成的LC低通濾波器。通訊波特率越高,信號衰減也會越大。因此,在傳輸數據量不是很大,傳輸速率要求不是很高的情況下,通常我們采用9 600 bps的波特率。
2、通信線路中的信號反射
除了信號衰減之外,影響信號傳輸的另一個因素是信號反射。阻抗不匹配和阻抗不連續是導致RS-485總線形成信號反射的兩個主要原因。一、阻抗不匹配,阻抗不匹配主要是485芯片與通訊線路之間的阻抗不匹配。之所以引起反射是因為在通訊線路空閑時,整個通訊線路信號雜亂無章,一旦此類反射信號觸發了485芯片輸入端的比較器,就會產生錯誤的信號。我們通常的解決方法是將RS-485總線的A、B線加上一定阻值的偏置電阻,分別拉高和拉低,這樣就不會出現不可預知的雜亂信號了。 二、阻抗不連續,顧名思義,與光從一種媒質進入另一種媒質時所引起的反射是相似的。信號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有,信號在這個地方就會引起反射。消除這種反射常用的方法,是在電纜的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻,使電纜的阻抗連續。由于信號在電纜上的傳輸是雙向的,因此,在通訊電纜的另一端同樣要跨接一個相同大小的終端電阻。
3、分布電容對RS-485總線傳輸性能的影響
RS-485傳輸電纜通常多為雙絞線,雙絞線的兩條平行導線之間即會產生電容。同時,電纜和大地之間也同樣存在類似很小的電容。由于RS-485總線上傳輸的信號是由無數的“1”和“0”位所組成的,所以當遇到0x01等字節時,電平“0”使得分布電容得到充足的時間充電,而當電平“1”突然來到時,電容集聚的電荷不能在短時間之內放掉,因此導致信號位的變形,從而影響了整個數據傳輸的質量。
4、制定簡單可靠的RS-485通訊協議
當通訊距離較短,應用環境干擾小的情況下,我們有時只需要簡單的單向通訊就能實現項目的所有功能,但是大部分應用環境并非如此理想。項目前期綜合布線的是否專業(比如信號線與動力線要保持一定的距離)、通訊距離的不可決定性、通訊線路周圍干擾程度、通訊線是否采用雙絞屏蔽線等等,這些因素都給系統的正常通訊帶來很大的影響。于是,制定一套完善的通訊協議就顯得尤為重要了。

 
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