高田馬場の組み込みおやじ-電子工作、回路設計、ファーム TIPS

このブログは令和デバイス株式会社の菅原が、電気電子、電子工作、組み込みソフトウェアなどで、自分が苦労したところや面白い気づきなどを記事にしていきます。電子工作やマイコンに親しむ人が少しでも増えたらという思いでつづります。

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RS485ドライバのフェイルセーフについて
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    RS485の通信で悩ましいのがノイズによる誤作動だ。

     


     

    開発した RS485の通信では 無信号時は RO にHIが出てきていたが、別の基板で相手装置を接続して動作させると ROから LOだったりHIだったり、だいたい LOが出てくる症状が現れた。

     

    RS485ドライバは 安いということもあり、SN75176という定番ICを使っていたが、よくよく見ると 差動入力の電圧が -0.2V〜-0.2V の範囲だと RO Unknown となる。わからないと。

     

    なにも信号がない時にわずかな電圧のノイズを検知して、マイコンのシリアルに送信されると大変迷惑である。

     

    RS485の差動ドライバの Aにプルアップ、Bにプルダウンをしたりという回路図も散見される。

    先人はいろいろ苦労されたんだろうと推測される。

     

     

    これには Fail-safe機能がついている RS485ドライバICを用いるのが一番簡単だろう。

    例に挙げる LTC485の場合 Open入力だと 出力が 1になる。

    Openの定義がよくわからないけど、こで読み解くと -0.2V<A-B<0.2Vということになるでしょう。

    おそらく差動入力が一定の電圧に達するまでは ROを 1に出力するのではないか。

     

    ADM3061 だと、 I(Indeterminate=不確定)の範囲を0 -0.3〜-0.2Vとして0Vより下に設定しておいて、差動入力 0Vの時 の出力が Hになるようになっている。こういう解決策をとっているICもある。

     

     

    8ピンのRS485ドライバばだいたい 同じピン配置をしているのも助かる。

    fail-safe機能と呼ばれているようだが、採用するときには差動入力の仕様を確認したいものだ。

     

    逆にいうと 差動電圧0.2V以下は通信できないということなので、fail-safeがあると距離が稼げないとか、速度が出ないとかがあるかもしれない。

     

    そうそう、ノイズがない環境で使うのなら SN75176はコスパのよいICです。

     

     

     

    | 令和デバイス-菅原 | 組み込み開発 | 07:46 | comments(0) | - |
    RS485 信号線のノイズ除去について
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      マイコンから RS485(MODBUS/RTU)で 三菱のサーボアンプを制御している。

      三菱のサーボアンプはなかなか高機能= レジスタが多く制御するには結構手間がかかった。

       

      それはさておき、電源投入直後サーボOFFすると通信できるが、サーボONすると途端に通信が不安定になる症状がでた。

       

      RS485ラインを確認すると以下のようなオシロ画面になった。

       

      サーボOFF状態サーボOFF状態

       

       

       

      サーボON状態サーボON状態

       

       

      通信レートは 115.2KBps 。このままではノイズにより通信エラーが多発して、通信がままならなくなる。

      これも通信ケーブルを変えたりすると改善することもある。

       

      以下のように コモンモードチョークコイルを入れることにより改善した。

      これでほとんどエラーが出ることがなくなった。

      以下に回路例を示す。

      RS485用のコモンモードチョークコイルというのは検索しても出てこない。通信速度にもよるけどCAN用のものを使えば大丈夫であろう。

      今回評価したものは DLW42SH101XP2 というもので、そのほかACT45B-510-2PもCANによく使われているので、有効と思われる。

      もっと遅い通信速度の場合で、乗ってくるノイズも低い場合にはサイズが大きなものになってくるだろう。

      LPFで対策

       

      コモンモードチョークコイルだとちょっとコストがということであれば抵抗とコンデンサでLPFを組んでも効果がある。

      除去するノイズの周波数にもよるけど、今回は 10Ω の抵抗と 0.01uF のコンデンサで組んで カットオフ周波数が 1.5MHz程度。これで三菱のサーボアンプには効果があった。

      LPFで対策

       

       

      | 令和デバイス-菅原 | 組み込み開発 | 11:46 | comments(0) | - |
      RB521S30T1G について
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        JUGEMテーマ:組み込み開発

         

        安くて小さいのでよく使っている RB521S30T1G について

        二つのバッテリーのプラスにそれぞれ RB521S30T1G をいれてVCCにするような回路を作った。

        バッテリーは LIPO バッテリーを使っている。

        両方のバッテリーを接続すればVCCに電圧が流れるが、片側のバッテリーを外すとVCCに電圧が現れないことがあった。

        詳しく調べたいが、時間がないので、とりあえず記録だけしておく。

         

         

        | 令和デバイス-菅原 | 組み込み開発 | 16:31 | comments(0) | - |
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