آموزش الکترونیک

ارتباط سریال UART و RS485 چیست؟ (تفاوت و بررسی)

بیشتر سنسورهای ارزان و سایر ماژول ها مانند GPS ، بلوتوث ، RFID ، ESP8266 و … که معمولاً با آردوینو استفاده می شوند ، از ارتباطات مبتنی بر UART TTL استفاده می کند زیرا فقط به 2 سیم TX (فرستنده) و RX (گیرنده) نیاز دارد. این یک پروتکل ارتباطی استاندارد نیست ، اما یک مدار فیزیکی است که با آن می توانید داده های سریال را با سایر وسایل جانبی انتقال و دریافت کنید. ارتباط UART فقط می تواند داده ها را به صورت سریال انتقال یا دریافت کند ، بنابراین ابتدا داده های موازی را به داده های سریال تبدیل کرده و سپس داده ها را انتقال می دهد.

ارتباط سریال UART

UART یک دستگاه انتقال ناهمزمان است. بنابراین از سیگنال کلاک برای همگام سازی داده ها بین دو دستگاه استفاده نمیشود. در عوض از بیت های شروع و توقف در شروع و انتهای هر بسته داده به ترتیب برای علامت گذاری انتهای داده های منتقل شده استفاده می کند. داده های منتقل شده UART در بسته ها سازمان یافته اند. هر بسته شامل 1 بیت شروع ، 5 تا 9 بیت داده (بسته به UART) ، یک بیت برابری اختیاری و 1 یا 2 بیت توقف است.

همچنین دارای یک بیت برابری است که امکان بررسی خطا را فراهم می کند. اما محدودیت هایی برای آن وجود دارد زیرا این برنامه نمی تواند از چندین برد و چند ارباب (Master) پشتیبانی کند و حداکثر فریم داده به 9 بیت محدود می شود. برای انتقال داده ها ، نرخ باود Master و Slave باید بین 10٪ از یکدیگر باشد. در زیر نمونه ای از نحوه ارسال یک کاراکتر از طریق ارتباط UART نشان داده شده است. سیگنال بالا و پایین در برابر سطح GND اندازه گیری می شود بنابراین تغییر سطح GND تأثیر مخربی بر انتقال داده خواهد داشت.

ارتباط سریال UART

ارتباط سریال RS485

از طرف دیگر ، RS485 بیشتر مبتنی بر صنعت است که برای شبکه هایی متشکل از چندین دستگاه ساخته شده است. RS485 می تواند در مسافت های طولانی و با سرعت های بیشتر نیز مورد استفاده قرار گیرد. RS485 به جای اندازه گیری ولتاژ پین wrt GND با اندازه گیری دیفرانسیل کار میکند. سیگنال های RS485 شناور هستند و هر سیگنال از طریق یک خط Sig+ و یک خط -Sig منتقل می شود.

گیرنده RS485 تفاوت ولتاژ بین هر دو خط را به جای سطح ولتاژ مطلق در یک خط سیگنال مقایسه می کند. این روش به خوبی کار می کند و از حلقه های زمینی که یکی از متداول ترین مشکلات ارتباطی است جلوگیری می کند. بهترین نتیجه در صورتی حاصل می شود که خطوط Sig+ و -Sig به دلیل چرخش اثر نویز الکترومغناطیسی ناشی از کابل را خنثی کرده و مصونیت بسیار بهتری را در برابر نویز ایجاد کند که به RS485 اجازه می دهد داده ها را تا 1200 متر انتقال دهد.

جفت پیچ خورده (Twisted pair) همچنین اجازه می دهد تا سرعت انتقال بسیار بیشتر از حد امکان برای کابل های مستقیم باشد. در فواصل کوچک انتقال سرعت با حداکثر سرعت 35 مگابیت بر ثانیه با RS485 قابل انجام است ، سرعت انتقال با افزایش فاصله کاهش می یابد. در فاصله 1200 متر، سرعت انتقال به حدود 100 کیلوبایت بر ثانیه کاهش میابد. بنابراین برای افزایش سرعت، باید از کابل های اترنت ویژه استفاده کنید.

انواع مختلفی از کابل های اترنت وجود دارد که می توانید از جمله CAT-4، CAT-5، CAT-5E، CAT-6، CAT-6A و … استفاده کنید.

ارتباط سریال RS485

اگر میخواهید آردوینو را به صورت اصولی و پروژه محور (ساخت ربات، ارتباط با اندروید، اینترنت اشیا، برنامه نویسی حرفه ای) یاد بگیرید، حتما دوره آموزش آردوینو را مشاهده کنید.
نظرتان را در مورد این مطلب با ستاره دادن اعلام کنید
امیدوارم این مطلب برای شما مفید بوده باشد. نظرات ، مشکلات و پیشنهادات خود را در پایین صفحه اعلام کنید
محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. مالکیتی بر مطالب ارائه شده ندارم. اکثر فعالیت بنده در زمینه ترجمه است. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *