HEXKIT 485 Manual do usuário Versão 1.1

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1 KITS DE APLICAÇÃO E APRENDIZADO AVANÇADO HEXKIT 485 Manual do usuário Versão 1.1 Os HEXKITS são soluções para desenvolvimento, aprendizado e prototipação rápida de projetos/produtos. A troca de informações entre dispositivos como microcontroladores, computadores, PLC s, entre outros, em ambientes ruidosos ou de longa distância, necessita elevada imunidade a ruídos para que a taxa de comunicação não seja prejudicada. Com o padrão elétrico RS485, comunicações seriais a grandes distâncias podem ser facilmente implementadas. O HEXKIT 485 é uma solução que facilita os testes, a implementação e a montagem de aplicações que necessitam longo alcance para transmissão de dados ou forte imunidade a ruídos, como por exemplo, o acionamento de válvulas pneumáticas em um chão de fábrica ou a leitura de sensores em um condomínio. Em combinação com o HEXKIT 232, pode-se construir um conversor RS232 para RS485 HALF DUPLEX, para utilização em projetos e soluções simples com comunicação remota de grande alcance. ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS O HEXKIT 485 foi desenvolvido para facilitar a conexão e o teste desde dispositivos microcontrolados a aplicações de comunicação serial e possui as seguintes características: Conectores com padrão HEXBITS - todos os conectores possuem dois pinos de alimentação para conexão com outros módulos HEXKITS; Conector KRE com as saídas A, B e GND; Sinais TTL: TX, ENABLE (direção); Led s indicadores para as linhas de TX, RX e ENABLE; Jumper s de configuração de resistores: terminador, pullup e pulldown das linhas diferenciais; O driver sugerido possibilita até 31 nós conectados. EXEMPLOS DE APLICAÇÕES PARA O HEXKIT 485 Controle de acesso por senha; Controle de irrigação de jardins; Alarmes residenciais; PLC dedicado; Acionamento de iluminação controlada por computador; Robôs didáticos; IHM Interface Homem Máquina. 1

2 Figura 1. Placa HEXKIT 485. ALGUNS DOS MODELOS HEXKITS COMPATÍVEIS: HEXKIT 232 conversor TTL RS 232 HEXTIBBO TTL adaptador para módulo ethernet TIBBO EM202 HEXDIGI TTL Adaptador para Módulo ethernet DIGICONNECT ME ou WI ME HEXKIT F628 Kit para microcontrolador baseado no PIC16F628 HEXKIT F877 Kit para microcontrolador baseado no PIC16F877 HEXKIT F876 Kit para microcontrolador baseado no PIC16F876 HEXKIT DSPIC28 - Kit para microcontrolador baseado na Família DSPIC de 28 pinos HEXKIT DSPIC40 - Kit para microcontrolador baseado na Família DSPIC de 40 pinos HEXKIT 8051 Kit para microcontrolador baseado na Família 8051 Figura 2. Diagrama elétrico do HEXKIT

3 CONFIGURAÇÃO DOS CONECTORES DO HEXKIT 485 CON 1 CONEXÃO COM PADRÃO ELÉTRICO TTL O CON 1 apresenta os pinos de alimentação (+5V e GND), os sinais RX, TX e RTS (Direção ou Enable) em nível TTL. Se o pino de DIREÇÃO ENABLE do HEXKIT 485 estiver em nível baixo (0), os dados transmitidos pela linha RS485 são convertidos e direcionados para o pino RX da placa HEXKIT 485, que deve ser conectado ao RX do microcontrolador utilizado. Já o pino TX do HEXKIT 485 deve ser conectado ao TX do microcontrolador utilizado, para que os dados encaminhados pelo microcontrolador sejam transmitidos pela linha RS485 quando o pino de DIREÇÃO ENABLE da HEXKIT 485 for colocado em nível alto (1). Os pinos e seus sinais são apresentados na Figura 3. Figura 3. Pinos e seus sinais na conexão TTL. Devemos lembrar que a placa HEXKIT 485 é configurada para operar em HALF DUPLEX, ou seja, ou transmite ou recebe, nunca os dois ao mesmo tempo. É possível realizar uma transmissão em FULL DUPLEX. Este padrão é conhecido com RS422 e utiliza um driver especial para esta função, mas pode ser implementado de uma maneira bem simplificada, utilizando duas placas HEXKIT 485 em cada lado da linha de transmissão. Contudo, este procedimento acarretará no aumento do número de condutores desta linha para 4 fios. As placas deverão ser configuradas da seguinte maneira: Uma será responsável somente pela transmissão de sinais: Nesta opção devemos alimentar a placa e colocar o pino de DIREÇÃO ENABLE do HEXKIT 485 sempre em nível alto (1), e utilizar somente o pino de TX. Em seguida deverá ser utilizado um par de fios em X1 para conectar a saída desta placa à entrada X1 da outra placa remota, que deve estar configurada para somente receber. A segunda será responsável somente pela recepção de sinais: Nesta opção devemos alimentar a placa e colocar o pino de DIREÇÃO ENABLE do HEXKIT 485 sempre em nível baixo (0), e utilizar somente o pino de RX. Em seguida deverá ser utilizado um par de fios em X1 para conectar a saída desta placa à entrada X1 da outra placa remota, que deve estar configurada para somente transmitir. A figura 4 apresenta um diagrama simplificado desta opção. Figura 4. Exemplo de conexão para comunicação FULL DUPLEX. 3

4 X1 CONECTOR DE SAÍDA DIFERENCIAL RS485 O conector X1 é utilizado para conexão com a sua linha de transmissão de longa distância, utilizando um par de fios trançados. Os fios devem ser conectados levando em consideração suas identificações (pino 1 = (A com A) e pino 3 = (B com B)). O pino 2 é uma conexão com um resistor de 100R em série com o GND, e pode ser utilizado como ponto de aterramento para a malha do cabo da linha de transmissão. Dependendo da velocidade de transmissão podem ser alcançadas distâncias de até 1,2 Km, ou mais. A Figura 5 apresenta a ordem dos pinos do conector. Figura 5. Pinos do conector X1 utilizados. JP1, JP2, JP3 JUMPER S DE CONFIGURAÇÃO O HEXKIT 485 possui três jumper s de configuração que devem ser utilizados conforme a necessidade. Caso o JP1 seja fechado, colocará um resistor de PULLUP à linha D+ (A) da saída diferencial. Já o JP3, se fechado colocará um resistor de PULLDOWN à linha D- (B). Se a conexão for ponto a ponto, deve-se colocar um resistor conectado em paralelo em cada extremidade. Este resistor chama-se terminador, e tem a função de manter a impedância da linha aproximadamente constante. Este resistor terminador é colocado em paralelo quando fechamos o jumper JP2 da placa HEXKIT 485. As figuras 6, 7 e 8 apresentam a localização dos jumper s na placa. Figura 6. Jumper JP1 Ativa PULLUP à linha D+ (A). Figura7. Jumper JP2 Ativa o resistor terminador. Figura 8. Jumper JP3 Ativa PULLDOWN à linha D-(B). EXEMPLO CONEXÃO EM REDE com até 31 nós Numa ligação em rede, devemos levar em consideração qual o modelo do driver que estamos utilizando (características elétricas, número máximo de elementos - nós - que podem ser conectados em rede, etc). Estas informações entre outras devem sempre ser consultadas no manual do fabricante do componente utilizado (datasheet). Em uma conexão em rede, deve-se colocar o primeiro nó e o ultimo (mais distante) com seus terminadores acionados para garantir um correto funcionamento. 4

5 A Figura 9 apresenta um exemplo de conexão em rede de 31 microcontroladores, lembrando que não necessariamente de mesmo tipo, modelo ou ainda fabricante. Figura 9. Exemplo de rede RS485 com 31 nós. LEDS DE SINALIZAÇÃO Para facilitar a utilização e o teste de comunicação, o HEXKIT 485 possui 3 leds indicadores, um para cada linha de dados (RX, TX e ENABLE), estes sendo acionados com nível lógico alto (1). Quando em transmissão de dados, o led D2 fica aceso, enquanto o D3 pisca conforme o fluxo de dados. Já em recepção, o led D2 fica apagado enquanto o D1 pisca indicando o fluxo de dados.a relação dos leds e seus sinais são apresentados na Tabela 1, e suas localizações na figura 10. Tabela 1 Relação sinal e led. LED SINAL D1 RX D2 ENABLE - DIREÇÃO D3 TX Figura 10. Localização dos leds sinalizadores. TESTE DO HEXKIT 485 Para garantir que seu trabalho seja realizado com sucesso, depois de montar seu HEXKIT 485 realize um teste de conexão alimentando-a corretamente com +5V. Siga corretamente a os procedimentos da tabela 2, assim poderá verificar o correto funcionamento da placa. Antes de realizar os testes, certifique-se que todos os jumper s estão abertos. Na realização dos testes de transmissão, o multímetro deve variar de conexão entre as saídas A e B referenciado-o sempre ao GND. Com o sinal de 5

6 Enable em nível 1, ao mudar o estado do pino de TX deve-se obter os resultados apresentados na tabela 2, juntamente com a indicação do led D3. Tabela 2 Sinais para teste de TX. Entradas Enable TX Resposta 1 1 A = 3V B = 0,8V 1 0 A = 0,8V B = 3V Para realizar o teste de recepção, conecte agora o sinal de Enable em nível - 0, deve-se utilizar um resistor de 120Ω em série com a entrada em teste e fornecer os níveis lógicos necessários para obtenção os resultados listados na tabela 3. A visualização do resultado é facilmente verificada por intermédio do led D1. Tabela 3 Sinais de teste de RX. Entradas Enable A B Resposta 0 1 Em aberto RX = Em aberto RX = 0 0 Em aberto 1 RX = 0 0 Em aberto 0 RX = 1 Acesse a página do produto no link: para download de exemplos, datasheets, entre outras informações interessantes. 1 GARANTIA LIMITADA POLÍTICA DE GARANTIA Os produtos HEXBITS têm garantia contra defeitos de fabricação quando os mesmos forem usados segundo as condições de uso e manuseio normais expostas neste Manual do Usuário. 2 COBERTURA DA GARANTIA Se a HEXBITS receber notificação de algum defeito durante o período de garantia, ela poderá, à seu critério, substituir o produto defeituoso sem custos para o cliente. A presente garantia não inclui a compensação ou indenização monetária devido ao mal funcionamento ou danos em quaisquer componentes e/ou equipamentos utilizados na montagem/operação do HEXKIT. Em qualquer circunstância, a responsabilidade máxima para com o cliente, estará limitada ao preço de compra pago pelo HEXKIT, e devidamente documentado com sua nota fiscal. 3 LIMITAÇÕES DA COBERTURA A garantia não será aplicada para os seguintes casos: Quando o produto sofrer alterações não documentadas pela HEXBITS; Quando o dano for decorrência de usos indevidos dos produtos. A HEXBITS reserva-se o direito de alterar seus produtos e suas documentações, sem prévio aviso. 4 SOLICITAÇÃO DE GARANTIA Para obter o serviço dentro da garantia, o cliente poderá recorrer a qualquer uma das formas de contato abaixo, portando uma cópia da nota fiscal de compra: info@hexbits.com.br Fone: (41) A equipe HEXBITS deseja ótimos resultados com seus trabalhos e aproveite ao máximo os recursos de sua placa HEXKIT

7 Lista de Componentes QTD Identificação Modelo Descrição 4 C1 10uF/25V Capacitor Eletrolítico 1 C2 100nF Capacitor Cerâmico 2 R1 e R4 680Ω Resistor Mini 3 R5, R7 e R9 4K7 Resistor Mini 3 R6, R8 e R10 330Ω Resistor Mini 1 R2 100Ω Resistor Mini 1 R3 120Ω Resistor Mini 3 D1, D2 e D3 Led 3mm Led vermelho, verde ou amarelo 3 T1, T2 e T3 BC548 Transistor NPN 1 IC1 SN75176 Circuito Integrado 1 X1 KRE 3 Conector Componentes diversos QTD Descrição 1 Barra de pinos com 40 pinos, padrão ou de 90º 3 Jumper s com abas para barra de pinos Obs: A placa HEXKIT 485, por padrão, é fornecida sem os componentes, cabendo ao usuário a aquisição e montagem destes. Os produtos HEXBITS têm garantia contra defeitos de fabricação quando os mesmos forem usados segundo as condições de uso e manuseio normais expostas no Manual do Usuário. Engenharia de Computação Ltda. Rua: Tenente João Gomes da Silva, 709 CEP Curitiba Paraná. Fone: (41) info@hexbits.com.br 7