Собственно проблема – есть главный контроллер, в нём стоит ARM7 с напряжением 3V3 и есть несколько nod, в них стоят контроллер и драйвер 5 вольтовые. Собственно, как их связать, что бы как говорится быстро, вкусно дёшево!
Есть два варианта:

1. Взять драйвер RS485(5 вольт) и микросхему согласования уровней.
2. Взять драйвер на 3 вольта.
Отсюда следующие вопросы:
1. Будет ли работать нормально 3V и 5V драйвер (скорость до 250Kbod на расстояние ~250 метров и ~5 nod)
2. Будет ли нормально работать цепочка - драйвер(5v)-преобразователь уровней-ARM7 на скоростях 250Kbod
3. Какие существуют самые дешёвые драйвера на 3 вольта.
Вобщем на чём остановится?

Взять ARM толерантный к 5V, однако.

Вы гальваническую развязку делать собираетесь? Если да, то берите обычный 5В-ый драйвер, а схему согласования уровней обеспечит гальваноразвязка сигналов.

Передача ведь дифференциальная идет, поэтому спокойно ставьте 3вольтовый драйвер RS485, работать будет. Единственный момент - растяжки для дефолтного состояния. Может получиться так, что 5вольтовая подтяжка будет питать 3вольтовую.

Заглянул в ДШ на ST485, популярного своей красивой ценой, и вижу: 

1. По входам - ничего преобразовывать не надо

2. По выходу RxD - можно поставить банальный резистивный делитель 2к2-3к3 и все.

Угу. Я кстати, так и делал в одном случае, когда MSP430, питающийся от 3,3В (и ни разу не толерантный к 5В), с 5В-ым драйвером RS485 стыковал без гальваноразвязки. Только делитель у меня был из резисторов 1кОм и 2кОм. В других случаях, когда нужна дешевая гальваноразвязка драйвера RS485, я использую 3 шт. H11L1: два на передачу и один на прием. Благо, что у этого оптрона открытый коллектор на выходе и широкий диапазон напряжений питания (3В...16В).

Проц LPC2368, драйвер ILX485.
Данные из Datasheet:
ILX485:
Input High Voltag min: 2V
LPC2368:
HIGH-level output voltage Min: VDD − 0.4=3.3-0.4=2.9
input voltage min: 5 V tolerant I/O pins; only valid when the VDD supply voltage is present

Вроде впритык подходит.
Но паранойя мучает. Хочу поставить резисторы Ом на 30. Как вы думаете, надо или нет?

Не пойму, зачем вам геморой с этими делителями? Что мешает поставить к 3В процессору 3В драйвер?
5В ноды - они ведь сами по себе. В стандарте RS485 вообще не оговорено питание, ЕМНИП, только то что передача дифференциальная. А то было бы вообще интересно - ставим устройство в существующую сеть с различными датчиками, ADAM'ами, и чешем репу, скольки вольтовый драйвер применен в этом адаме %)

Спасибо всем ответившим. Рассмотрел множество вариантов. Интересный вариант был на согласовании на полевках. Но остановился на традиционном варианте 74LVC244A.
Дабы не плодить темы, продолжаю дискуссию здесь.
Многие ставят низкоомные резисторы на шину RS485 рукосодствуясь защитой.(заваливания фронтов). Оппоненты им противостоят, говоря об искажении сигнала.
Хотел бы выслушать, а как делаете вы форумчане. И чем обосновываетесь.

При этом это совсем не нужно .

ARM будет стоять в очень ответственном девайсе. Я лучше перестрахуюсь. Микросхема, то копеечная. Как то стремает напрямую к драйверам подключать. Опторазвязку не делаю, т.к. питание nod будет от одного источника питания, что и сам девайс.

А вот это зря! Посчитайте внимательно на какие расстояния будет эта связь, какие токи потребляют устройства, какие потери в проводах и какой уровень помех предполагается. Потому, что без гальваноразвязки драйверов можно легко выйти за диапазон входных синфазных напряжений приемника RS485 даже, если все устройства будут запитаны от одного источника.

Это определяется ТЗ. В принципе это отдельный вопрос и я его тщательно рассмотрел.

Какую гальваноразвязку вы имеете ввиду? Насколько я понимаю – развязка стоит между контроллером и драйвером RS-485. А т.к. напряжение питалова одно то она не имеет смысла. Или вы имеете ввиду дорогущие драйвера с полной внутренней гальваноразвязкой? Опять же напряжение питания одно и гальваноразвязка не имеет смысла.
Поправте меня, если я ошибаюсь.

На входе стоят трансилы и напряжение не выйдет за предел 0-5 вольт.

Может я неправильно вас понял. Что такое у вас nod? Удаленный узел ведомого контроллера? При этом все ведомые питаются от того же источника, что и ведущий (который на этом самом ARM7)?

Есть главный контроллер. От него уходит шина RS-485 и питание. Последовательно на шину вешаются nods - avr контроллер с интерфейсом RS485. Nods питаются от главного контроллера.

Ага, значит понял я правильно. А теперь вы сами попробуйте изобразить на листе бумажки такую цепочку. Только между каждыми соседними узлами (nod) рисуйте не просто линию, а последовательный резистор в каждой линии. Потом прикиньте токи потребления каждого узла и сопротивление этой линии на конечном узле, а там уже будет видно на сколько вы уменьшите диапазон синфазных напряжений драйвера на конце линии. Гальваноразвязка м/с драйвера RS485 каждого nod в данном случае желательна для того, чтобы не уменьшать диапазон синфазных напряжений драйвера, которое неизбежно происходит вследствие потерь на общем проводе питания.

Собираюсь использовать стандартный UTP5. Сопротивление примерно ~8 Ом на 100 метров. На питание отдам 3 пары. На дату – оставшуюся пару. Нода будет потреблять ~30мА, нод штук 6. Расстояние меньше 300 метров. Напряжение питалова в шине 12 вольт. Ноды через кренку питаются 5 вольтами.
Посмотрел допустимые напруги для драйвера (ILX485) -7 до +12.
Объясните, где может быть проблема? И уточните, какую именно гальваноразвязку вы имеете ввиду?

Какие-то очень у вас очень оптимистичные оценки потребления каждого узла. Или 30мА это усредненный ток потребления? Одна только м/с стабилизатора 78М05 сама по себе потребляет около 2-5мА. Не говоря уже о том, что драйвер RS485 в режиме передачи, нагруженный на терминальные резисторы 120Ом/2=60Ом даст потребление больше 70мА. Или вы вообще не собираетесь использовать терминаторы? Кстати, 300м это общая длина линии связи или длина каждого сегмента?
Ну дык, вы нарисовали эквивалентную модель вашей линии связи или еще нет? Если нет, то нарисуйте, как я вам выше советовал. Сразу все видно будет.
Имел в виду изоляцию драйвера RS485 в каждом узле (ноде). Соединяться с общей цепью питания они конечно будут, но только в одной точке - на стороне мастера, откуда подается питание на всю систему.

Нода содержит AVR контроллер, драйвер RS-485 и КРЕН5A. И того получаем –контроллер ~10mA+крен~3mA+драйвер. Нагрузка будет 120Ом. Драйвера разумеется будут работать по очереди. И с паузами, поэтому и ток усреднённый. Длина всей шины ~300м.
Кстати , вопрос – для повышения КПД рассматриваю использовать DC-DC вместо крен. Кто нибудь такое делал? Как импульсник окажет влияние на сеть, с точки зрения помех? И какой копеечный ВС-ВС можно найти мА так на 200. MC34063 я уже изъюзал вдоль и поперёк, и она имеет ряд недостатков.
Что бы не было недомолвок – цель контроллера снять данные с датчиков. Поэтому нет смысла, да и возможности подводить питание отдельно к каждой ноде.

Из-за сопротивления провода, ноль полезет вверх, а +вниз. Но даже при больших провалах ничего фатального не будет наблюдается, ведь важно диф напряжение +-200мВ. Да и провод всегда для питалова можно потолще кинуть.

Таки опторазвязка между контроллером и микросхемой драйвера или между входной и выходной частью внутри драйвера(дорогие микросхемы)?
Что значит только в одной точке? Ноды подключаются к шине питания последовательно, собственно где и стоять буду.

Почему 120 Ом? Терминальные резисторы с номиналом эквивалентным волновому сопротивления линии связи устанавливаются с обоих концов линии. Поскольку они включатся впараллель, то 120 Ом/2=60 Ом.
Тьфу, блин! Я вам про синфазное (Common-Mode Voltage), а не про дифференциальное напряжение (Differential-Mode Voltage) толкую! Вы разницу между ними понимаете? По ссылке апноту с рисунками посмотрите. http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/an_pk/1137

Да без разницы как вы гальваноразвязку обеспечите. Например, внутри MAX1480 ("дорогая микросхема" по-вашему) кроме DC/DC на MAX845 и оптронов, стоит тот же самый драйвер RS485 MAX487.
Я понял как вы подключаете ваши ноды, а "только в одной точке" писал при условии изолированных драйверов RS485.

Это демагогия. Моя фраза “Нагрузка будет 120Ом.” подразумевала, что в качестве терминаторов я буду использовать активную нагрузку в виде одного резистора, а не реактивную в виде резистора и конденсатора, речь о котором мы вели постами выше, и не более того. Закон Ома ещё в школе неплохо усвоил.

Если трансилы стоит между нулём(питанием) и ногой A и B и питанием, то как синфазная помеха может превысить допустимые велечины?

Какую защитную функцию будет выполнять гальваноразвязка в ноде, если все ноды и главный контроллер питаются от одного блока питания?

25$ за штучку это по вашему дёшево?

"-ДЕМАГОГИЯ: основанное на намеренном извращении фактов воздействие на чувства, инстинкты малосознательной части масс." Толковый словарь Ожегова. Вы себя относите к "малосознательной части массы"? Или чрезвычайно подвержены манипулятивному вербальному воздействию? Тогда вам вообще противопоказано участвовать в публичных дискуссиях
Кроме Закона Ома есть и другие абстракции, описывающие, например, характеристики длинных линий и условия распространения в них электрических сигналов. Эту часть ТОЭ вы видимо прогуляли? Потому, что для передачи сигналов посредством интерфейса RS485 активная нагрузка не требуется. А терминаторы по 120Ом каждый (номинал именно для FTP-ного кабеля 5-й категории) устанавливаются (еще раз подчеркиваю это) с обеих сторон линии для согласования волнового сопротивления линии, а не для целей создания активной нагрузки.
Если трансил сработает, то он вместе с синфазным напряжением ограничит и дифференциальное. Драйвер RS485 из строя не выйдет, но и передача тоже не пройдет.
В третий раз повторяю, гальваноразвязка в данном (вашем) случае уравнивает синфазное напряжение для всех драйверов, невзирая на их положение в цепочке, относительно источника питания.
Ну положим $15-$18, но причем тут цена? Термин "дорогие микросхемы" вы сами ввели. У нас более простая гальваноразвзяка используется. ADM485R + 3 шт. H11L1 + 1Вт DC/DC типа AM1D-0505S-N. В районе $5 обходится.

Резюмируя. Вы не хотите/не можете понять об чем я вас предупреждаю, а у меня не получается объяснить вам это. Считаю дальнейшее продолжение дискуссии бесполезным.

Из Википедии:
Демагогия — набор ораторских и полемических приёмов и средств, позволяющих ввести аудиторию в заблуждение и склонить её на свою сторону. Чаще всего применяется для достижения политических целей, в рекламной деятельности. Основными и наиболее очевидными демагогическими уловками служат скрытие истинного положения вещей, недомолвки, отказ от рациональной аргументации.
Вы исказили мой очевидный пост, хоть и не отображённый в подробностях, однако не допускающий неправильного толкования с рациональной точки зрения. Я вам, обратил на это внимание.

Переход на личности, последний аргумент? Я не прогулял ни одной лекции, хотя бы потому что, препод был военный. Признюсь, не сильно любимая дисциплина была, и само ТОЭ в этом не виновато, препод виноват.

Сами поняли, что хотели сказать?
волновое сопротивление линий передачи — отношение амплитуды напряжения бегущей волны к амплитуде силы тока бегущей волны в линии, по которой распространяется электромагнитная волна, однозначно зависит от таких параметров линии, как емкость, индуктивность и сопротивление на единицу длины.
Согласовывать можно по разному, но всегда в чём то выиграешь(ток например меньше есть будет) в чём то проиграешь (не добиться постоянства параметров с изменением частоты)

Идеального ничего не бывает, и битые пакеты это норма, один не прошёл, другой пройдёт.

Основная мысль! За все предыдущие посты взаимных обвинений в некомпитентости. Вы сами виноваты, если бы сразу написали и не играли в ”угодай мелодию”, возможно топик былбы намного меньше.

Полностью согласен с rezident. Советую вам, Beginning, прислушаться к его советом. Потому что, в данном случае вы можете сыграть в рулетку типа "заработает/незаработает". Только если решите использовать оптроны типа H11L1 , продумайте схему управления приём/передача для драйвера RS485 так чтоб при выходе из строя микроконтроллера или его прошивки драйвер был включён на приём, а не передачу. А то я уже недавно имел горький опыт, когда слетала прошивка на одном из устройств - драйвер оказывался включённым на передачу и садил всё шину...

To XsanyaX:
Так я и не против опторазвязки. Я высказывал лишь свои соображения. Особенно когда читаешь на всех форумах подряд, что то типа:
гальваника нужна только:
если дистанция трассы уходит за 500м.,
если это промзона(со всеми вытекающими последствиями),
если питание каждого уст-ва идет от собственного источника и возможна разность фаз
в сети.
Не хочется удоражать схему там где не нужно, причём существенно.
А когда прошивка слетела, ноги контроллера остались на включение передачи или на вход висели? Если на вход, то у меня резисторами всё подтянуто, а если на выход, то тут уже сложнее. А как вы решили подобную проблему?

все равно как настроена нога микроконтроллера - здесь специфика оптрона H11L1, у него выход - открытый коллектор, поэтому ноги управления драйвера при умирании контроллера оказываются подтянуты на +Пит, и драйвер в этом случае работает на передачу и садит всю шину... Я эту проблему не решал, так как девайсы не моей разработки. Так и работают пока. А проблемный девай просто заменили у производителя.

В своих же разработках везде применяю ADM2483.
добавляю DC/DC и узел коммуникации с опторазвязкой готов.

ADM2483 - 7$ + DC/DC всреднем~4$ (если всё оптом процентов на 30-40 меньше)
ilx485 – 0,5$ розница.
Итого 0.5$ против 11$.
А если нод штук 20 и девайс должен стоить ~100$ то тут уже обуревают сомнения.

Это само собой разумеется. Инвертор на одном транзисторе + один резистор решает эту проблему.

да, только люди пачками продают свои девайсы, а про такую мелочь забывают.

Хочу поставить для защиты внешние супрессоры, но каой выбрать? Надо двунаправленный. Вот некоторые ставят что то типа SMAJ. Но у них парзитнаяя ёмкость >1000pF. Не замного ли? А что вы, форумчане, ставите?

Нашёл очень интересный камень - sn65hvd22
Вот только я не совсем понял, у него трансилы есть или нет? Т.е. при импульсе напруги, есть там кому ток обеспечить для сработки предохранителей?
Кто нибудь сталкивался с эти мкамнем?

Еще небольшое замечание, если вы используете стандартный кабель UDP5 (тот который для изернета) то у него волновое сопротивление равно 100 Ом, отсюда и терминаторы должны быть 100 Ом а не 120


У меня стоят P6KE6.8A (или P6KE6.8СA двух сторонний), еще стоит варистор и самовостанавливающиеся предохранители.



Если такое происходит значит ваше устройство не соответствует промышленному стандарту, устройство промешенного стандарта обязано в течении некоторого времени востановить свою нормальную работу после сбоя при условии что нету физических повреждений. Если причиной зависания контролера есть выход его из строя или его части то тут резисторами ничего не сделаеш.

По основному вопросу, ставте 3 вольтовый драйвер и не партесь, у меня сейчас на линии 5 драйверов 5 вольтовых и 2 3 вольтовых все работает прекрасно, растояние первого сегмента до 50 метров , остальные по 2-3 метра, каждый девайс питается своим напряжением скорость 115200, физическая среда туннель метрополитена.

У нас для защиты драйвера RS485 применяется связка из mulifuse типа MF-R010 и варисторы типа CN1206M4G. Не припомню чтобы порты RS485 когда-то из строя выходили. Вот только гальваноразвязанные они у нас А недавно один конвертор RS232-RS485 даже прямое подключение 220В на линию связи сравнительно "легко" перенес

По даташиту ёмкость P6KE6.8A ~1500pF, и того по штуки на линию ~3nF на узел. Значит терминаторы нормально чувствуют себя, при такой дополнительной ёмкости при множестве узлов? И с учётом образовывания L(линия)R(multifuse)C(супрессор/варистор) фильтра? А зачем варистор, если супрессоры стоят?

Ну… промышленный стандарт, весьма обширная тема, и оперировать термином касательно конкретики - абстрактно. Понятно, что надёжно и качественно, а так везде условия свои. И стандарты имеют конкретные названия и назначения.
Восстановить работу в течении некоторого времени – собуку спустить? Но вот от защёлкивания собака уже не спасёт. Я как то девайс проектировал, так там контроллер постоянно подавал сигнал на дискретную логику, и при пропадании сигнала, питание на контроллер подавалось импульсно – нетрудно заметить, защита от защёлкивания. Как то проектировал схему с двумя симметричными частями, причём каждая часть контролировала другую. При выходе из строя одной, девайс продолжал жить.
Все эти танцы с бубном, сильно удорожают конечное устройство. Поэтому и поинтересовался, кто использует какие решения. Как правило это будут дешёвые, но эффективные решения.

Внутренняя ёмкость 1500pF. Не маленькая.
Я вот читал, что количество сработак дисковых варисторов диаметром менее 2 см, гарантированно менее 10 раз. Да и опыт ремонта блоков питания, с вечной проблемой – пробитый варистор, то же не придаёт уверенности. Поэтому остановился на супрессорах.
Но немогу найти супрессор с низкой ёмкостью. Вот остановился на камне SN65LBC184. Вкусный камень, с внутренними супрессорами. Но в песках читал, там люди забанили внутренние супрессоры – только внешние. Потом нткнулся на sn65hvd22. То что надо, но супрессоро, походу нету? Хотя в анонсе написано, что обладает лучшей в своём классе ESD protection ~16kV.
Короче остановился на связке sn65hvd22-> SMAJ15CA-TR(487pF, на 15 вольт потому как микруха держит-20/+25V)->multifuse. Шина экранированная, заземлена у контроллера. В каждой ноде, через 90 вольт газоразрядник, тоже на землю.
Как вам такой выбор?

Нафига 15В-то? SMAJ5.0CA-SMAJ6.5CA там нужно ставить.
Относительно линий связи эта емкость пополам делится. Т.е. 750пФ между линиями. К тому же мы за пределы стандарта не выходим и мегабитные скорости по линиям не гоняем. 115200 максимум. А для 32 узлов (максимум, что предписывается стандартом EIA/TIA-485-A) такая доп. емкость для линии вполне нормальная. Можете сами посчитать.
Все ваши защиты как мертвому припарки. Потому, что у вас все гальванически связано. Прикиньте-ка, куда у вас помеха, попавшая в линию связи, дальше пойдет?

Потму, как у больших напряжений ёмкость меньше. Но это не принципиально.

Задайте этот вопрос себе то же, касательно опторазвязки. Если вы используете оптроны, то у них max напряжение 2-5кВ. Я на свитере больше получаю.
Что касательно меня. Если мощность небольшая, то она поглотится и выделится в виде тепла в предохранителях, супрессорах. Предположим, что мощность достаточная для срабатывания предохранителей. Тогда, шина окажется отвязанной от устройства, совсем как у вас, и ничто не мешает нарастанию напряжения, что при значительных величинах может привести к поверхностному пробою. Об этом я хотел поговорить в последствии. Но уж начали. Например, у сетевиков принято шунтировать линии на землю варистором. Тогда завышенное напряжение отведётся на землю. Я наверное, шину через газоразрядник на землю посажу у контроллера. Разумеется после multifuse.

Имхо проблема с синфазной напругой будет актуальна если питать от разных источников. Тогда да - может настать момент, когда у какого узла по сравнению с другим уровень а допустим выйдет за границы. Но когда от одного источника + растяжки, такой казус маловероятен.

Не для подражания, конечно, но приведу пример работающих систем (5В, правда).
20 контроллеров (мА по 30 потребление), шина примерно 500м, подключение питания и повторитель в середине, терминаторов нет, скорость 19200, питание 12В по двум парам запараллеленным. К последнему контроллеру доходит около 7В, пришлось добавить на БП пару вольт. Используется 78М05. Работает стабильно, ошибок нет по сети. Кабель ФТП.
110 таких же контроллеров на шине около 600м, правда питание у них местное, повагонно. Терминаторы с одной стороны - оказалось этого достаточно; без них ошибки проскакивали. Таких линий две. Используются драйверы с повышенным входным сопротивлением.
Да, гальваническую развязку не использовал, до сих пор ни один 485й не вышел из строя. Сдохла одна Мега16 (ошибка флэш, похоже из-за перегрева; там температура поднималась свыше 100).
Не призываю следовать моим путем, просто для примера.

Вот! При наличии гальванической развязки есть возможность заземлить драйвер через разрядник. Т.е. помеха слишком высокой амплитуды/мощности "уйдет в землю".
Угу. Вот это-то и будет причиной сбоев

Есть схема, где для нейтрализации высокой ёмкости трансила, используют диодный мост. Не совсем понятна физика процесса. Если соединить два кондёра, то ёмкость будет меньше меньшей. Но, тут, ёмкость шунтируется n-p переходом, который открыт, и следовательно пропускает напряжение на большую ёмкость беспрепятственно. Кто разъяснит?




Я имел ввиду, что только в одном месте. Рядом с главным контроллером. Подсоединять в каждой ноде, опасно из за мнимых перекосов земель.
Если вы меня правильно поняли, то обоснуйте причину сбоев.

Я уже устал вам предлагать, но все-таки предложу в четвертый раз. Нарисуйте наконец на листке бумажки эквивалентную схему (пускай даже не с распределенными, а сосредоточенными параметрами в виде резисторов, индуктивностей, конденсаторов) вашей распределенной системы связи, что понять процессы, которые могут происходить в ней при возмущениях/помехах в любой точке этой схемы.

Не надо эмоций. Схему, которую вы всё просите нарисовать меня, я набрасывал, ещё до того как топик создавал.
Ничего страшного не увидел. Высокий потенциал наведённый на экране кабеля, во всех нодах поглатится супрессорами и отведётся, газоразрядником на землю. Перекос нуля, из за проседания напряжения питания нод, не будет влиять на работу драйверов, т.к. вход -20/+25(пик +/- 60V) вольт. Значительный перекос напряжений между нодами не будет, т.к. питание одно.
Так какую мелодию я должен угадать?

Вы рассматриваете помехи исключительно только на линии связи?

Линия питания тоже на трансиле сидит. Потом кабель в экране и основная помеха осядет на экране.

Вы только не забудьте это наносекундным помехам объяснить. А то они обычно не в курсе, что можно по кабелю добежать до разрядника. Им для такого пути обычно индуктивность и сопротивление проводов почему-то мешает.
Вы тут про статику упоминали. Откуда у вас статика берется на уже смонтированной системе? Эти ваши ноды только RS485 оборудованы? И больше ни к чему не подключены и ничего не делают?

Пока не вижу смысла продолжать дискуссию.