Dokładniej, jest to bardzo prosty układ portu szeregowego RS485. Konkretny układ pokazano na poniższym rysunku. Po zastosowaniu tego układu nie ma potrzeby stosowania oddzielnych sygnałów do zarządzania podziałem czasu wysyłania i odbierania danych w układzie 485 (czyż to nie jest bardzo wygodne? Też tak uważam).

Problem polega na tym, że pojawił się ten obwód. Kiedy przeprowadziliśmy eksperyment środowiskowy w temperaturze 55 stopni, nie było żadnego problemu. Powinniśmy wysyłać i odbierać, ale kiedy dotarliśmy do użytkownika, urządzenie zawiesiło się po pewnym czasie pracy i nic się nie działo. Po mojej inspekcji na miejscu (krok po kroku), czy wiesz, gdzie jest użytkownik? Był umieszczony obok silnika, który generuje dużo ciepła (cholera, zapomnij o tym, klient jest Bogiem). Osobiście zmierzyłem temperaturę otoczenia i wynosiła ponad 48 stopni. Aby zapobiec gromadzeniu się kurzu, moja płytka i główny sterownik, który generuje dużo ciepła, zostały umieszczone w obudowie i nie było wentylatora. Spowodowało to, że temperatura wewnątrz obudowy przekroczyła 70 stopni (idziesz na grilla?). Nie sposób powiedzieć, które środowisko instalacji nie jest odpowiednie do pomiaru. Byłem też zdesperowany, ale potem wpadłem na pomysł i powiedziałem do gościa od oprogramowania za mną: czy coś jest nie tak z konfiguracją oprogramowania? ARM zmniejszy częstotliwość, gdy zrobi się zbyt gorąco. Czy nie skonfigurowałeś go poprawnie, powodując problemy z wysyłaniem i odbieraniem (ponieważ w tej chwili nie znam przyczyny problemu)? Wtedy facet powiedział ze złością: „To nic specjalnego. Prawie przebrnąłem przez instrukcję i tego nie zauważyłem”. Najpierw wyraziłem mu głębokie współczucie, a potem powiedziałem: „Bracie, wrócę i pomogę ci przemyśleć, co poszło nie tak”.

Po powrocie do firmy, dmuchnąłem mocno w ARM opalarką, ale nic się nie stało. Dobra robota, nie dało się strząsnąć tego potencjometru. Przedmuchałem resztę układu krok po kroku. Kiedy przedmuchałem triodę (Q4 na zdjęciu), nie uzyskano żadnych danych. Wydawało się, że to problem z triodą, ale nieszczęścia nigdy nie chodzą pojedynczo. Po tym, jak jej nie przedmuchałem, nie było danych, gdy temperatura spadła. Czy to możliwe, że została przepalona? Jeśli przyjrzysz się uważnie, zobaczysz, że rezystor został przepalony (cholera, nie ma czegoś takiego jak płynna żegluga na drodze sprzętu). Po przylutowaniu rezystora zmniejsz ilość powietrza, zwiększ temperaturę i kontynuuj przedmuchiwanie. Jeśli coś jest nie tak, to zablokuj cel i zmierz przebieg.

Zmierz odpowiednio punkty 1, 2 i 3 oznaczone na powyższym rysunku. Rezystor ograniczający prąd zastosowany w projekcie obwodu wynosi 1 kΩ, a trioda 9013. Najpierw zmierz przebiegi trzech punktów testowych w temperaturze pokojowej. Pierwszy przebieg pochodzi z pinu wyjściowego układu izolacyjnego ADuM1201. Przebieg jest taki, jak pokazano na poniższym rysunku. Amplituda napięcia wyjściowego wynosi 5 V (pomiń rysunek w tle).

Drugi przebieg punktowy to napięcie sterujące bazą triody 9013. Przebieg jest pokazany na poniższym rysunku. Wartość szczytowa napięcia wyjściowego wynosi około 700 mV, a zakres wahań wynosi około 200 mV. Oznacza to, że przy poziomie 0.7 V trioda jest włączona, a przy poziomie 0.5 V – wyłączona.

Trzeci przebieg punktowy to napięcie kolektora lampy triodowej 9013. Przebieg jest pokazany na poniższym rysunku, a amplituda napięcia wyjściowego wynosi około 5 V.

Następnie podłączyłem się do sieci, używając mojej ręki, która jest ekspertem od suszenia włosów. Dmuchałem na nią przez chwilę i musiałem zmierzyć przebieg sygnału drugą ręką. Na szczęście nie doszło do powstania pęcherzy od żelazka (w przeciwnym razie uznano by to za uraz w pracy). Ponownie zmierzyłem trzy powyższe punkty pomiarowe. Przebieg sygnału w pierwszym punkcie pokazano na poniższym rysunku. Przebieg jest zasadniczo taki sam jak przed nagrzaniem, więc nagrzanie nie zmieni charakterystyki napięcia wyjściowego układu izolacyjnego ADuM1201.

Następnie kontynuuj pomiar drugiego punktu. Gdy temperatura nadal rośnie do około 55 stopni, przebieg drugiego punktu wygląda tak, jak pokazano na poniższym rysunku. Zakres wahań napięcia staje się mniejszy niż około 100 mV, co oznacza, że ​​poziom wysoki spada do 0.6 V, ale poziom niski nadal wynosi około 0.5 V. Wraz ze wzrostem temperatury, gdy osiągnie ona 65 stopni, napięcie drugiego punktu utrzymuje się na poziomie 0.5 V, a tranzystor pozostaje włączony, co uniemożliwia przesyłanie danych przez RS485.

Dobrze, trzeci punkt jest aktywny. Gdy temperatura wzrośnie do około 55 stopni, przebieg sygnału trzeciego punktu wygląda tak, jak pokazano na poniższym rysunku. Wraz ze wzrostem temperatury napięcie wyjściowe trzeciego punktu pozostaje niskie, a obwód RS485 jest w stanie akceptacji.

IK, czy to mnie nie oszukuje? Przyjrzyjmy się charakterystyce tej triody (ktoś, kto prosił mnie, żebym się nie uczył pilnie, kiedy byłem w szkole). Fizyczna struktura triody to dwa złącza PN. Charakterystyka napięcia Ube jest pokazana na poniższym rysunku. Napięcie włączenia wynosi około 0.7 V, a charakterystyka napięcia bazy i emisji jest taka sama jak diody. Jak widać na rysunku w prawym dolnym rogu, wraz ze wzrostem temperatury, charakterystyka Ube przesuwa się w prawo, a więc spadek napięcia przewodzenia triody maleje, przez co pin RE sterujący układem MAX485 jest zawsze na niskim poziomie, uniemożliwiając przesyłanie danych.

Teraz, gdy znam wpływ temperatury na triodę, pozwolę sobie to zmienić. Z powyższej analizy wynika, że ​​napięcie na bazie triody jest ostatecznie ograniczone do 0.5 V, ponieważ rezystor podciągający 5 V o wartości 10 kΩ i rezystor ograniczający prąd o wartości 1 kΩ dzielą napięcie na bazie triody do 0.5 V. Po zmianie rezystora ograniczającego prąd R65 na 0 RΩ, przebieg napięcia wygląda tak, jak pokazano na poniższym rysunku. Widać, że przebieg napięcia waha się między 0 V a 0.7 V.

Po zmianie rezystora ograniczającego prąd na 0R, kontynuuj podgrzewanie obwodu RS485. Przebieg jest pokazany na poniższym rysunku. Widać, że przebieg nie uległ wyraźnej zmianie, a port szeregowy może normalnie przesyłać dane. Jednakże, ponieważ baza tranzystora wymusza spadek napięcia na pinie nadawczym ADuM1201 do 0.7 V, co zwiększa prąd wyjściowy ADuM1201, będzie to miało poważny wpływ na żywotność urządzenia podczas długotrwałej pracy. Nie leży w mojej naturze, aby nie dokonać gruntownej zmiany (głównie dlatego, że obawiam się, że w przyszłości będzie to dla mnie problemem).

Aby całkowicie rozwiązać ten problem (raz na zawsze), intensywnie się nad tym zastanawiałem (na niby) i odkryłem, że charakterystyka temperaturowa triody prowadzi do obniżenia napięcia progowego bazy podczas pracy w wysokiej temperaturze. Skoro samo obniżenie rezystancji ograniczającej prąd wyjściowy układu ADuM1201 skróciłoby żywotność układu i wpłynęło na jakość produktu, wymieniłem triodę 9013 na lampę MOS GMS2302. Ponieważ lampa MOS jest elementem sterowanym napięciowo, nie pobiera zbyt dużo mocy.

Przebieg napięcia bramkowego lampy MOS GMS2302 w temperaturze pokojowej przedstawiono na poniższym rysunku. Zakres przebiegu wynosi od 0 V do 5 V.

Przebieg napięcia bramki, gdy temperatura lampy MOS GMS2302 wynosi około 80°F, jest pokazany na poniższym rysunku. Przebieg napięcia nie zmienia się, a port szeregowy może normalnie przesyłać dane.

Dlatego w projekcie muszę wykazać się dociekliwością (ukrywaniem się w dołkach), aby w pełni rozwiązać problem. Ten przypadek jest przypadkiem, którego osobiście doświadczyłem. Choć nie jest duży, ma ogromne znaczenie referencyjne. Wyciągnięty wniosek jest taki, że może nam pomóc w przyszłym procesie projektowania sprzętu. Jeśli ma on być używany jako przełącznik, najlepiej wybrać lampy MOS i rozsądnie dobrać rezystory ograniczające prąd.

Zastrzeżenie: Niniejszy artykuł został przedrukowany z książki „Hardware Siege Lion”. Artykuł ten przedstawia wyłącznie osobiste poglądy autora i nie reprezentuje poglądów Sacco Micro ani branży. Jest on przeznaczony wyłącznie do przedruku i udostępniania oraz służy ochronie praw własności intelektualnej. Prosimy o podanie oryginalnego źródła i autora przedruku. W przypadku naruszenia prosimy o kontakt w celu usunięcia artykułu.

Numer telefonu firmy: +86-0755-83044319
Faks/FAKS: +86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Menedżer Li

QQ: 332496225 Menedżer Qiu

Adres: Pokój 809, Budynek C, Budynek Technologii Zhantao, nr 1079 Minzhi Avenue, Nowa Dzielnica Longhua, Shenzhen