به طور خاص، این یک مدار پورت سریال RS485 بسیار ساده است. مدار خاص همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، می‌باشد. پس از استفاده از این مدار، دیگر نیازی به استفاده از سیگنال‌های جداگانه برای مدیریت اشتراک زمانی ارسال و دریافت تراشه ۴۸۵ نیست (آیا این خیلی راحت نیست، من هم همینطور فکر می‌کنم).

مشکل این است که این مدار ظاهر شد. وقتی آزمایش محیطی را در دمای ۵۵ درجه انجام دادیم، اصلاً مشکلی وجود نداشت. ما باید ارسال و دریافت می‌کردیم، اما وقتی به محل کاربر رسیدیم، بعد از مدتی کار کردن، قطع شد و هیچ اتفاقی نیفتاد. بعد از بازرسی در محل (استپ)، ​​می‌دانید کاربر کجاست؟ کنار یک موتور قرار گرفته بود که گرمای زیادی تولید می‌کرد (لعنتی، فراموشش کن، مشتری خداست). من شخصاً دمای محیط را اندازه‌گیری کردم و بالای ۴۸ درجه بود. برای جلوگیری از گرد و غبار، برد من و یک کنترل اصلی که گرمای زیادی تولید می‌کند در یک جعبه قرار داده شده بود و هیچ فن وجود نداشت. این باعث شد دمای داخل جعبه به بالای ۷۰ درجه برسد (می‌خواهید کباب درست کنید؟). هیچ راهی وجود ندارد که بگوییم کدام محیط نصب برای اندازه‌گیری مناسب نیست. من هم ناامید بودم و بعد ایده‌ای به ذهنم رسید و به مسئول نرم‌افزار تعبیه‌شده پشت سرم گفتم، آیا مشکلی در پیکربندی نرم‌افزار شما وجود دارد؟ ARM وقتی خیلی گرم می‌شود، فرکانس را کاهش می‌دهد. آیا آن را به درستی پیکربندی نکرده‌اید که باعث ایجاد مشکل در ارسال و دریافت شده است (چون من در حال حاضر مشکل را نمی‌دانم). سپس آن مرد با ناراحتی گفت: «چیز خاصی نیست. تقریباً دفترچه راهنما را پاره کردم و آن را ندیدم.» من ابتدا همدردی عمیق خود را با او ابراز کردم و سپس گفتم: «برادر، من برمی‌گردم و به شما کمک می‌کنم تا در مورد آنچه اشتباه پیش آمده فکر کنید.»

بعد از برگشتن به شرکت، با تفنگ حرارتی محکم روی ARM فوت کردم، اما هیچ اتفاقی نیفتاد. رفیق، دیگ بخار قابل جدا شدن نبود. بقیه مدار را قدم به قدم فوت کردم. وقتی آن را به ترانزیستور (Q4 در تصویر) فوت کردم، هیچ داده‌ای به دست نیامد. به نظر می‌رسید مشکل از ترانزیستور است، اما بدبختی‌ها هیچ‌وقت به صورت جداگانه اتفاق نمی‌افتند. بعد از اینکه فوت نکردم، وقتی دما پایین آمد هیچ داده‌ای وجود نداشت. آیا ممکن است فوت کرده باشد؟ اگر با دقت نگاه کنید، می‌بینید که مقاومت فوت کرده است (لعنتی، در دنیای سخت‌افزار هیچ چیز به اسم حرکت روان وجود ندارد). بعد از لحیم کردن مقاومت، حجم هوا را کم کنید، گرما را زیاد کنید و به فوت کردن ادامه دهید. اگر مشکلی وجود داشت، هدف را قفل کنید و شکل موج را اندازه‌گیری کنید.

نقاط ۱، ۲ و ۳ که در شکل بالا مشخص شده‌اند را به ترتیب اندازه‌گیری کنید. مقاومت محدودکننده جریان مورد استفاده در طراحی مدار ۱K و تریود ۹۰۱۳ است. ابتدا، شکل موج‌های سه نقطه آزمایشی را در دمای اتاق اندازه‌گیری کنید. شکل موج اول، پین خروجی تراشه ایزوله ADuM1201 است. شکل موج مطابق شکل زیر است. دامنه ولتاژ خروجی ۵ ولت است (شکل پس‌زمینه را نادیده بگیرید).

شکل موج نقطه دوم، ولتاژ کنترل پایه تریود ۹۰۱۳ است. شکل موج مطابق شکل زیر است. مقدار پیک ولتاژ خروجی حدود ۷۰۰ میلی ولت و محدوده نوسان حدود ۲۰۰ میلی ولت است. یعنی وقتی سطح ۰.۷ ولت است، تریود روشن و وقتی سطح ۰.۵ ولت است، تریود خاموش می‌شود.

شکل موج نقطه سوم، ولتاژ الکترود جمع کننده لامپ تریود ۹۰۱۳ است. شکل موج مطابق شکل زیر است و دامنه ولتاژ خروجی حدود ۵ ولت است.

سپس با دستم که متخصص سشوار کشیدن مو است، به اینترنت رفتم. مدتی آن را فوت می‌کردم و مجبور شدم شکل موج را با دست دیگرم اندازه‌گیری کنم. خوشبختانه هیچ تاولی توسط اتو ایجاد نشد (در غیر این صورت، آسیب ناشی از کار محسوب می‌شد). سه نقطه اندازه‌گیری فوق را دوباره اندازه‌گیری کردم. شکل موج نقطه اول در شکل زیر نشان داده شده است. شکل موج اساساً مشابه شکل موج قبل از گرم شدن است، بنابراین گرم شدن، مشخصات ولتاژ خروجی تراشه ایزوله ADuM1201 را تغییر نخواهد داد.

سپس به اندازه‌گیری نقطه دوم ادامه دهید. وقتی دما همچنان تا حدود ۵۵ درجه افزایش می‌یابد، شکل موج نقطه دوم مطابق شکل زیر است. محدوده نوسان ولتاژ کمتر از حدود ۱۰۰ میلی‌ولت می‌شود، یعنی سطح بالا به ۰.۶ ولت کاهش می‌یابد، اما سطح پایین هنوز حدود ۰.۵ ولت است. با افزایش دما، وقتی دما به ۶۵ درجه می‌رسد، ولتاژ نقطه دوم اساساً در ۰.۵ ولت باقی می‌ماند و ترانزیستور روشن می‌ماند، بنابراین RS485 نمی‌تواند داده ارسال کند.

بسیار خب، نقطه سوم آنلاین است. وقتی دما تا حدود ۵۵ درجه گرم می‌شود، شکل موج نقطه سوم مطابق شکل زیر است. با افزایش دما، ولتاژ خروجی نقطه سوم پایین می‌ماند و مدار RS485 در حالت پذیرش قرار می‌گیرد.

آی کی، این منو گول نمیزنه؟ بذار یه نگاهی به مشخصات این تریود بندازم (که وقتی مدرسه بودم ازم خواست زیاد درس نخونم). ساختار فیزیکی تریود از دو پیوند PN تشکیل شده. مشخصات ولتاژ Ube اون همونطور که در شکل زیر نشون داده شده، هست. ولتاژ روشن شدنش حدود 0.7 ولته و مشخصات ولتاژ بیس و گسیلش مثل مشخصات دیود هستن. همونطور که از شکل پایین سمت راست پیداست، با افزایش دما، منحنی مشخصات Ube به طور کلی به سمت راست جابجا میشه، بنابراین افت ولتاژ هدایت تریود کاهش پیدا میکنه و باعث میشه پین ​​RE که تراشه MAX485 رو کنترل میکنه، همیشه در سطح پایین باشه، بنابراین داده نمیتونه ارسال بشه.

حالا که تأثیر دما بر تریود را می‌دانم، اجازه دهید آن را تغییر دهم. از تحلیل بالا می‌توانیم بدانیم که بیس تریود در نهایت روی 0.5 ولت ثابت می‌ماند زیرا مقاومت پول‌آپ 5 ولتی 10 کیلواهم و مقاومت محدودکننده جریان 1 کیلواهم، بیس تریود را به 0.5 ولت تقسیم می‌کنند. پس از تغییر مقاومت محدودکننده جریان R65 به 0R، شکل موج مطابق شکل زیر است. مشاهده می‌شود که شکل موج ولتاژ بین 0 ولت و 0.7 ولت در نوسان است.

پس از تغییر مقاومت محدودکننده جریان به 0R، به گرم کردن مدار RS485 ادامه دهید. شکل موج همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، می‌باشد. همانطور که مشاهده می‌شود، هیچ تغییر آشکاری در شکل موج ایجاد نشده و پورت سریال می‌تواند داده‌ها را به طور عادی ارسال کند. با این حال، از آنجا که پایه ترانزیستور، پین انتقال ADuM1201 را تا 0.7 ولت کاهش می‌دهد، که جریان خروجی ADuM1201 را افزایش می‌دهد، تأثیر جدی بر عمر دستگاه در طول کار طولانی مدت خواهد داشت. من اینطور نیستم که آن را به طور کامل تغییر ندهم (عمدتاً به این دلیل که می‌ترسم در آینده برای من مشکل ایجاد کند).

برای حل کامل این مشکل (یکبار برای همیشه)، سخت فکر کردم (به صورت ساختگی) و فهمیدم که ویژگی‌های دمایی تریود منجر به کاهش ولتاژ آستانه پایه در شرایط کار در دمای بالا می‌شود. اگر فقط کاهش مقاومت محدودکننده جریان خروجی ADuM1201 باعث کاهش عمر دستگاه و تأثیر بر کیفیت محصول می‌شد، اکنون تریود 9013 را به لامپ MOS GMS2302 تغییر دادم. از آنجایی که لامپ MOS یک قطعه کنترل‌شده با ولتاژ است، برق زیادی مصرف نمی‌کند.

شکل موج ولتاژ گیت لامپ MOS GMS2302 در دمای اتاق در شکل زیر نشان داده شده است. مشاهده می‌شود که محدوده شکل موج 0 ولت تا 5 ولت است.

شکل موج ولتاژ گیت زمانی که دمای لامپ MOS GMS2302 حدود ۸۰ درجه سانتیگراد است، مطابق شکل زیر است. شکل موج ولتاژ تغییر نمی‌کند و پورت سریال می‌تواند به طور عادی داده‌ها را ارسال کند.

بنابراین، در طراحی، باید روحیه‌ی پرسشگری (پنهان شدن در گودال‌ها) را داشته باشم تا مشکل را به طور کامل حل کنم. این مورد، موردی است که شخصاً آن را تجربه کرده‌ام. اگرچه بزرگ نیست، اما از اهمیت مرجع بالایی برخوردار است. نتیجه‌ای که گرفته می‌شود این است که می‌تواند ما را در فرآیند طراحی سخت‌افزار آینده راهنمایی کند. اگر به عنوان سوئیچ استفاده شود، بهتر است لامپ‌های MOS را انتخاب کنید و مقاومت‌های محدودکننده‌ی جریان را به طور معقول انتخاب کنید.

سلب مسئولیت: این مقاله از "Hardware Siege Lion" کپی شده است. این مقاله فقط بیانگر دیدگاه‌های شخصی نویسنده است و بیانگر دیدگاه‌های Sacco Micro و صنعت مربوطه نمی‌باشد. این مقاله فقط برای چاپ مجدد و اشتراک‌گذاری است و از حمایت از حقوق مالکیت معنوی پشتیبانی می‌کند. لطفاً منبع اصلی و نویسنده را برای چاپ مجدد ذکر کنید. در صورت وجود هرگونه نقض، لطفاً برای حذف آن با ما تماس بگیرید.

شماره تلفن شرکت: +86-0755-83044319
فکس/فکس: +86-0755-83975897
ایمیل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 مدیر لی

QQ: 332496225 مدیر کیو

آدرس: اتاق ۸۰۹، ساختمان C، ساختمان فناوری ژانتائو، پلاک ۱۰۷۹ خیابان مینزی، منطقه جدید لونگهوا، شنژن