Lab 3 RS485

LAB 3 :RS485

LAB 3 :RS4852013

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LABORATORIO NRO. 3 : Comunicacion RS485

Objetivos:Determinar los niveles de funcionamiento de la interface RS485.

Gestionar una comunicacin maestro-esclavos a travs de la interface RS485

Requerimientos:PC Compatible

Multmetro DigitalOsciloscopioCable MODEM NULO

Seguridad

Advertencia:

No consumir alimentos ni bebidas durante el desarrollo de la sesin del laboratorio.El equipo que esta por utilizar, es susceptible a dao elctrico por mala manipulacin y/o carga electroesttica.

Sistema de comunicacinRS485:Realice las conexiones necesarias para conseguir el siguiente esquema, tomar en cuenta las conexiones positivas y negativas.

En ambos equipos cliente, ejecutar el software Windmill comDebug con los siguientes parmetros (Menu ->CommPort->COMPortSettings): Puerto: COM1 Baud rate: 9600 Datos Bits: 7 Parity:None StopBits: 1 FlowControl: None

Pruebe mediante Windmill que lo transmitido por el cliente 1 se recibe en el Windmill del cliente.Comente el proceso de transmisin: Primero procedemos ha hacer las conexiones con el convertidor RS485 a cada computadora que con la que se quiere hacer la transmisin.

Se procede a instalar el software WINDMILL, una vez instalado y ejecutado, en el men se escoge la opcin Create a new Windmill Instrument File. Esta opcin es para iniciar una nueva conexin en RS-485.

Se procede a editar las entradas del puerto COM

Se configura los parmetros de los puertos

Capture las seales RS485 en el osciloscopio y comente la forma de trama..

Observaciones:

En la imagen que sigue capturada en el osciloscopio pudimos apreciar de manera clara la diferencia con el EIA232C ya que se basa en una seal de tipo diferencial de 360mV de amplitud a una escala bastante pequea de tiempo de 20ns.Esta captura nos muestra el envio de un caracter "A" entre solo dos ordenadores.

Observaciones:En esta captura se tiene un trozo de trama cuando bajamos la velocidad a 300Bps y estamos enviando a varios esclavos.

Ventana de utilizacin de la RS485Cada vez que un dispositivo habla ala RS485 ocupa una ventana de tiempo en la cual ningn otro dispositivo debera hablar.En algunos convertidores la ventana est controlada por un monoestable. En otros casos est controlado por la seal RTS. Algunos fabricantes recomiendan unir la seal RTS a TXD cuando no esta disponible. Esto puede generar errores en la transmisin ya que los 1 no se envan como +2.5 voltios sino como 0 voltios, por lo que se puede diferenciar la lnea en standby de la lnea a1. Modifique los parmetros de configuracin del puerto serial, y establezca el control de flujo por hardware.En uno del los clientes habr la ventana del windmill estado del puerto y habilite el RTS, intente transmitir desde los 2 ordenadores, comente el resultado.Establecer una red RS485 entre ms de 2 ordenadores. Basado en la implementacin anterior, adicione un equipo ms al bus.

Transmita utilizando Windmill desde un ordenador y vea como se recibe la informacin en el resto de ordenadoresAl adicionar un nodo mas al bus de datos de los 3 nodos, iniciamos el envi de datos, pero para este caso prctico, se debe escoger el maestro antes de enviar el mensaje, solo pude haber un maestro y dos esclavos, para esto vamos a la opcin STATUS y nos genera la siguiente ventana, donde cada nodo escoge la funcin en un probable envi y recepcin de datos

Las opciones a escoger son: RTS y DTR.Cuando se quiere configurar una transmisin de datos, el maestro debe activar el boton RTS y las otras mquinas deben activar la opcin DTR.Cuando una mquina que tiene activado el boton DTR, esta nunca podr enviar datos, ya que es un esclavo.Qu ocurre si varios transmiten simultneamente? Experimente para ver qu ocurre.

Al configurar dos estaciones como transmisoras y una como recetor vemos que el envi de los datos es aceptado por los dos terminales, pero en el receptor vemos que los datos llegan distorsionados en este caso nos enfrentamos a un problema de colisin de datos ya que los datos se enviaron al mismo tiempo y esto no cumple con las condiciones del protocolo en el cual cada trama tiene un periodo de tiempo.

Protocolo de conversacin a travs de una red RS485 entre varios ordenadores Deber de establecer un protocolo de comunicacin que permita comunicar entre s a travs de los ordenadores. Deber de cumplir los siguientes requisitos:Estn conectados ms de 3 ordenadores a travs de una misma red RS485.

Una vez aprendido el protocolo por parte de los alumnos, dar comienzo la transmisin de mensajes entre los alumnos sin que sea necesario que estos alumnos establezcan conversacin directa (ni hablada ni mmica). El alumno slo habla con sus compaeros a travs del teclado y la pantalla del ordenador.

Se podr establecer una conversacin entre cualquiera de los alumnos conectados al bus RS485.

Cuando uno transmite los dems escuchan, utilice el pin RTS

Descripcin del protocolo:

Para la transmicion de datos diseare mos un protocolo, que cumpla con las condiciones necesarias para que la transmicion sea eficiente y no tenga problemas.

En nuestra area de trabajo una estacin central solicita datos de hora, dia ,mes y ao a cada estacin remota para sincronizar su reloj con las dems estaciones, para lo cual establece una conexin RS-485, y establece un protocolo de comunicacin que sigue las siguientes reglas:

NODOS

Estacin centralEstacin remota 1: 010Estacin remota 2: 100

CODIGO DE DATOS

Hora: 0001Dia: 0010Mes: 0100Ao: 1000

Se inicia la comunicacin con los siguientes eventosRTS solicita datos muestreados para reprogramar sistemaSe toma como maestro a la estacin central y como esclavos a las estaciones remotasDTR FUNCION DATO

010 0001 (Maestro solicita a esclavo 1)

010 0001 10:00am (Responde Esclavo 1)


100 0001 10:01am (Responde Esclavo 2)


010 0010 1 (Responde Esclavo 1)











Vemos que siempre el esclavo responde al maestro con su propia direccin ya que el maestro no tiene direccin propia

Observaciones:Para realizar la comunicacin rs485 entre dos computadoras hace falta del conversor RS232 a RS485 ya que las computadoras con tienen este puerto.Mientras no se enven datos en el bus de datos niveles de tensin son nulos, solo aparecer ruido.Al enviar datos al bus a travs de dos maestros simultneamente, estos se colisionan y en un dispositivo receptor solo se observa datos distorsionados incongruentes.Si el maestro emite una seal los dems esclavos reciben los datos, el esclavo deber responder a esa peticin con su misma direccin esta llegara al maestro y se realizara el protocolo.Se debe configurar los parmetros de velocidad de transicin para as poder ver los bits que salen de un maestro a un esclavo a travs del osciloscopio.Conclusiones:Se realiza la integracin completa de un bus de varios esclavos varios maestros manteniendo la topologa tipo Bus de RS485.Se consigui aprovechar al mximo la velocidad de RS485 en una red de terminales cercanos sin tener problemas de balanceo de redes en los terminadores, y para la captura de imgenes del osciloscopio se utilizo un baudiaje de 300Bps con el cual si se aprecia las seales de manera correcta.Se pudo comprobar mediante el software Comdebug la correcta solicitud y respuesta de de datos mediante el establecimiento de comandos de mensaje de solitud y respuesta ,completando as la implementacin de todas las capas del modelo OSI en un cdigo bastante simple en el cual se pudieron comunicar con un solo maestro devolviendo datos ya sea fecha hora ,el genero del esclavo entre otros datos que tambin se pueden manejar , manteniendo la comunicacin half duplex.Se pudo ver que al deja un conector abierto empieza a ingresar ruido ala red de manera espontanea produciendo alteracin de los datos enviados ,tambin se puedo ver que al intentar enviar datos desde una misma terminal se produce una colisin de datos los cual destruye la trama establecida en la red .Al habilitar el control de flujo por hardware se pudo observar que solo de esta manera se consiguen enviar las tramas respetando el protocolo RS485 el cual requiere en esta capa que solo se enve un mensaje a la vez con la direccin del esclavo donde se est emitiendo el mensaje ms el dato solicitado por el maestro ,cabe aclarar que el maestro no lleva una direccin especifica o bien podra llevarla para lo cual solo cambiaramos la direccin donde debe llegar la trama. Ahora bien cada vez que se enviaba un dato por el maestro habilitbamos y deshabilitbamos el pin RTS(solicitud de tiempo para envo) de tal manera que el esclavo que no est enviando datos al mismo tiempo que otros y que solo pueda responder al llamado del maestro.Una de las principales bondades de RS485 es que es una red de tipo serial de seales diferenciales balanceada lo cual nos da la capacidad de tener redes multipunto los cual permite integrar varios dispositivos en una red de topologa Bus .

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