विशेष रूप से, यह एक बहुत ही सरल सीरियल पोर्ट RS485 सर्किट है। सर्किट का विशिष्ट स्वरूप नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। इस सर्किट का उपयोग करने के बाद, 485 चिप के भेजने और प्राप्त करने के समय साझाकरण को प्रबंधित करने के लिए अलग-अलग सिग्नलों का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है (क्या यह बहुत सुविधाजनक नहीं है, मुझे भी ऐसा ही लगता है)।

समस्या ये है कि ये सर्किट सामने आया। जब हमने 55 डिग्री सेल्सियस पर पर्यावरणीय प्रयोग किया, तो कोई समस्या नहीं थी। हमें डेटा भेजना और प्राप्त करना चाहिए था, लेकिन जब हम उपयोगकर्ता के स्थान पर पहुँचे, तो थोड़ी देर चलने के बाद सर्किट अटक गया और कुछ नहीं हुआ। मेरे मौके पर जाकर निरीक्षण करने के बाद, क्या आप जानते हैं कि उपयोगकर्ता कहाँ है? इसे एक ऐसे इंजन के पास रखा गया था जो बहुत अधिक गर्मी पैदा करता है (अरे यार, छोड़ो, ग्राहक तो भगवान है)। मैंने खुद आसपास का तापमान मापा और यह 48 डिग्री सेल्सियस से ऊपर था। धूल से बचाने के लिए, मेरा बोर्ड और एक मुख्य कंट्रोल जो बहुत अधिक गर्मी पैदा करता है, एक बॉक्स में रखे गए थे, और उसमें कोई पंखा नहीं था। इससे बॉक्स के अंदर का तापमान 70 डिग्री सेल्सियस से ऊपर पहुँच गया (क्या आप बारबेक्यू करने जा रहे हैं?)। ये कहना मुश्किल है कि कौन सा इंस्टॉलेशन वातावरण माप के लिए उपयुक्त नहीं है। मैं भी बहुत परेशान था, तभी मुझे एक विचार आया और मैंने अपने पीछे खड़े एम्बेडेड सॉफ्टवेयर इंजीनियर से पूछा, क्या आपके सॉफ्टवेयर कॉन्फ़िगरेशन में कुछ गड़बड़ है? ARM बहुत अधिक गर्म होने पर आवृत्ति कम कर देता है। क्या आपने इसे ठीक से कॉन्फ़िगर नहीं किया, जिसकी वजह से भेजने और प्राप्त करने में समस्या आ रही है (क्योंकि मुझे अभी समस्या का पता नहीं है)? तब उस व्यक्ति ने नाराज़गी से कहा, "कोई बड़ी बात नहीं है। मैंने मैनुअल को लगभग पूरा पढ़ डाला, लेकिन मुझे उसमें यह नहीं दिखा।" मैंने पहले तो उसके प्रति गहरी सहानुभूति व्यक्त की और फिर कहा, "भाई, मैं वापस जाकर तुम्हारी मदद करता हूँ यह सोचने में कि आखिर गड़बड़ क्या हुई।"

कंपनी में वापस आने के बाद, मैंने हीट गन से ARM पर ज़ोर से फूंका, लेकिन कुछ नहीं हुआ। शुक्र है, पोटेंशियोमीटर हिला नहीं। मैंने सर्किट के बाकी हिस्सों पर एक-एक करके फूंका। जब मैंने ट्रायोड (चित्र में Q4) पर फूंका, तो कोई डेटा प्राप्त नहीं हुआ। ऐसा लग रहा था कि ट्रायोड में ही कोई समस्या है, लेकिन मुसीबतें अकेले नहीं आतीं। जब मैंने उस पर फूंका नहीं, तो तापमान कम होने पर भी कोई डेटा नहीं मिला। क्या यह ट्रायोड ही था? ध्यान से देखने पर पता चलता है कि रेसिस्टर निकल गया है (धत् तेरे की, हार्डवेयर के काम में सब कुछ आसान नहीं होता)। रेसिस्टर को सोल्डर करने के बाद, हवा की मात्रा कम करें, हीट बढ़ाएं और फूंकना जारी रखें। अगर कुछ गड़बड़ हो, तो टारगेट को लॉक करें और वेवफॉर्म मापें।

ऊपर दिए गए चित्र में क्रमशः चिह्नित बिंदु 1, 2 और 3 को मापें। परिपथ डिज़ाइन में प्रयुक्त धारा सीमित करने वाला प्रतिरोधक 1KΩ है और ट्रायोड 9013 है। सबसे पहले, कमरे के तापमान पर तीनों परीक्षण बिंदुओं के तरंगरूपों को मापें। पहला तरंगरूप आइसोलेशन चिप ADuM1201 के आउटपुट पिन का है। तरंगरूप नीचे दिए गए चित्र में दर्शाया गया है। आउटपुट वोल्टेज का आयाम 5V है (पृष्ठभूमि में दिए गए चित्र को अनदेखा करें)।

दूसरा बिंदु तरंगरूप 9013 ट्रायोड का आधार नियंत्रण वोल्टेज है। तरंगरूप नीचे दिए गए चित्र में दर्शाया गया है। आउटपुट वोल्टेज का अधिकतम मान लगभग 700mV है, और उतार-चढ़ाव की सीमा लगभग 200mV है। अर्थात्, जब स्तर 0.7V होता है, तो ट्रायोड चालू होता है, और जब स्तर 0.5V होता है, तो ट्रायोड बंद होता है।

तीसरे बिंदु पर दर्शाई गई तरंग 9013 ट्रायोड ट्यूब के संग्राहक इलेक्ट्रोड का वोल्टेज है। यह तरंग नीचे दिए गए चित्र में दिखाई गई है, और आउटपुट वोल्टेज का आयाम लगभग 5V है।

फिर मैंने अपने हाथ से, जो बालों को सुखाने में माहिर है, ऑनलाइन प्रक्रिया शुरू की। मैंने कुछ देर तक उस पर फूंक मारी और दूसरे हाथ से तरंगरूप को मापा। सौभाग्य से, इस्त्री से कोई छाला नहीं पड़ा (वरना, इसे कार्यस्थल पर लगी चोट माना जाता)। मैंने ऊपर दिए गए तीनों माप बिंदुओं को दोबारा मापा। पहले बिंदु का तरंगरूप नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। तरंगरूप मूलतः गर्म करने से पहले के तरंगरूप जैसा ही है, इसलिए गर्म करने से ADuM1201 आइसोलेशन चिप के आउटपुट वोल्टेज की विशेषताओं में कोई बदलाव नहीं आएगा।

इसके बाद दूसरे बिंदु का माप लेना जारी रखें। जब तापमान लगभग 55 डिग्री तक बढ़ता है, तो दूसरे बिंदु का वेवफॉर्म नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। वोल्टेज का उतार-चढ़ाव लगभग 100mV से कम हो जाता है, यानी उच्च स्तर 0.6V तक कम हो जाता है, लेकिन निम्न स्तर अभी भी लगभग 0.5V रहता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता जाता है, 65 डिग्री तक पहुँचने पर, दूसरे बिंदु का वोल्टेज मूल रूप से 0.5V पर स्थिर रहता है, और ट्रांजिस्टर चालू रहता है, इसलिए RS485 डेटा नहीं भेज सकता।

ठीक है, तीसरा बिंदु ऑनलाइन है। जब तापमान लगभग 55 डिग्री तक गर्म होता है, तो तीसरे बिंदु का तरंगरूप नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। तापमान बढ़ने पर, तीसरे बिंदु का आउटपुट वोल्टेज कम रहता है, और RS485 परिपथ स्वीकार करने की स्थिति में होता है।

आईके, क्या ये मुझे धोखा दे रहा है? चलिए इस ट्रायोड की विशेषताओं पर एक नज़र डालते हैं (किसने मुझे स्कूल में पढ़ाई में ज़्यादा मेहनत न करने को कहा था)। ट्रायोड की भौतिक संरचना दो पीएन जंक्शनों से बनी है। इसके यूबे वोल्टेज की विशेषताएँ नीचे दिए गए चित्र में दर्शाई गई हैं। इसका टर्न-ऑन वोल्टेज लगभग 0.7V है, और बेस और एमिशन वोल्टेज विशेषताएँ डायोड की विशेषताओं के समान हैं। नीचे दाईं ओर दिए गए चित्र से देखा जा सकता है कि तापमान बढ़ने पर, यूबे की विशेषता वक्र पूरी तरह से दाईं ओर खिसक जाती है, जिससे ट्रायोड का कंडक्शन वोल्टेज ड्रॉप कम हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप, MAX485 चिप को नियंत्रित करने वाला RE पिन हमेशा निम्न स्तर पर रहता है, जिससे डेटा भेजा नहीं जा सकता।

अब जब मुझे ट्रायोड पर तापमान का प्रभाव पता चल गया है, तो चलिए इसे बदलते हैं। उपरोक्त विश्लेषण से हम जान सकते हैं कि ट्रायोड का आधार अंततः 0.5V पर स्थिर हो जाता है क्योंकि 10KΩ का 5V पुल-अप रेसिस्टर और 1KΩ का करंट लिमिटिंग रेसिस्टर ट्रायोड के आधार को 0.5V में विभाजित कर देते हैं। करंट लिमिटिंग रेसिस्टर R65 को 0R में बदलने के बाद, तरंगरूप नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। यह देखा जा सकता है कि वोल्टेज तरंगरूप 0V और 0.7V के बीच उतार-चढ़ाव करता है।

0R करंट लिमिटिंग रेसिस्टर लगाने के बाद, RS485 सर्किट को गर्म करना जारी रखें। वेवफॉर्म नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। यह देखा जा सकता है कि वेवफॉर्म में कोई स्पष्ट परिवर्तन नहीं हुआ है, और सीरियल पोर्ट सामान्य रूप से डेटा भेज सकता है। हालांकि, ट्रांजिस्टर का बेस ADuM1201 के ट्रांसमिट पिन को 0.7V तक नीचे धकेल देता है, जिससे ADuM1201 का आउटपुट करंट बढ़ जाता है, जो लंबे समय तक उपयोग करने पर डिवाइस के जीवन पर गंभीर प्रभाव डालेगा। इसे पूरी तरह से न बदलना मेरी आदत नहीं है (मुख्य रूप से इसलिए क्योंकि मुझे डर है कि इससे भविष्य में मुझे परेशानी हो सकती है)।

इस समस्या को पूरी तरह से (हमेशा के लिए) हल करने के लिए, मैंने काफी सोच-विचार किया और पाया कि ट्रायोड की तापमान विशेषताओं के कारण उच्च तापमान पर संचालन के दौरान बेस थ्रेशोल्ड वोल्टेज में कमी आ रही थी। हालांकि ADuM1201 के आउटपुट करंट लिमिटिंग प्रतिरोध को कम करने से डिवाइस का जीवनकाल कम हो जाएगा और उत्पाद की गुणवत्ता प्रभावित होगी, इसलिए मैंने ट्रायोड 9013 को MOS ट्यूब GMS2302 से बदल दिया। चूंकि MOS ट्यूब एक वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण है, इसलिए यह बहुत अधिक बिजली की खपत नहीं करता है।

नीचे दिए गए चित्र में कमरे के तापमान पर MOS ट्यूब GMS2302 के गेट वोल्टेज वेवफॉर्म को दर्शाया गया है। यह देखा जा सकता है कि वेवफॉर्म की रेंज 0V से 5V तक है।

जब MOS ट्यूब GMS2302 का तापमान लगभग 80 डिग्री सेल्सियस होता है, तो गेट वोल्टेज तरंगरूप नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। वोल्टेज तरंगरूप में कोई परिवर्तन नहीं होता है और सीरियल पोर्ट सामान्य रूप से डेटा भेज सकता है।

इसलिए, डिज़ाइन में मुझे समस्या को पूरी तरह से हल करने के लिए जिज्ञासु (अंतर्निहित पहलुओं को समझने की) भावना रखनी होगी। यह एक ऐसा मामला है जिसका मैंने व्यक्तिगत अनुभव किया है। हालांकि यह कोई बड़ा मामला नहीं है, लेकिन इसका संदर्भ महत्व बहुत अधिक है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि यह भविष्य में हार्डवेयर डिज़ाइन प्रक्रिया में हमारा मार्गदर्शन कर सकता है। यदि इसे स्विच के रूप में उपयोग किया जाता है, तो MOS ट्यूबों का चयन करना और करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स का उचित चयन करना सर्वोत्तम होगा।

अस्वीकरण: यह लेख "हार्डवेयर सीज लायन" से लिया गया है। यह लेख केवल लेखक के निजी विचारों को दर्शाता है और सैको माइक्रो या उद्योग जगत के विचारों का प्रतिनिधित्व नहीं करता है। यह केवल पुनर्मुद्रण और साझाकरण के लिए है और बौद्धिक संपदा अधिकारों के संरक्षण का समर्थन करता है। पुनर्मुद्रण के लिए कृपया मूल स्रोत और लेखक का उल्लेख करें। यदि कोई उल्लंघन होता है, तो कृपया इसे हटाने के लिए हमसे संपर्क करें।

कंपनी का फ़ोन नंबर: +86-0755-83044319
फैक्स: +86-0755-83975897
ईमेल: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 मैनेजर ली

QQ: 332496225 प्रबंधक किउ

पता: कमरा नंबर 809, बिल्डिंग सी, झांताओ टेक्नोलॉजी बिल्डिंग, 1079 मिंझी एवेन्यू, लोंगहुआ न्यू डिस्ट्रिक्ट, शेन्ज़ेन