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如何确保LED显示屏信号稳定

2018/8/14 9:26:00   机房百科     关键字:信号,传输,稳定  浏览量:

正在使用中的led显示屏突然间因信号问题出现乱码,如果是在某次重大开幕式上,那损失是无法弥补的。因此如何提高信号传输的可靠性和稳定性便成为工程师不得不面对的课题。信号在传输过程中,随着距离的增大而减弱。所以,传输介质的选择则显得尤为重要。

正在使用中的led显示屏突然间因信号问题出现乱码,如果是在某次重大开幕式上,那损失是无法弥补的。因此如何提高信号传输的可靠性和稳定性便成为工程师不得不面对的课题。信号在传输过程中,随着距离的增大而减弱。所以,传输介质的选择则显得尤为重要。

下面以RS-485作为远距离数据传输线时要注意的事项。

1、信号的衰减

不难理解,信号无论借助何种介质传输,都会在传输过程中产生衰减。我们可以把RS-485传输电缆看成是由若干个电阻、电感和电容联合组成的等效电路。导线的电阻对信号的影响很小,可以忽略不计。电缆的分布电容C主要是由双绞线的两条平行导线产生。信号的损失主要是由于电缆的分布电容和分布电感组成的LC低通滤波器。通讯波特率越高,信号衰减也会越大。因此,在传输数据量不是很大,传输速率要求不是很高的情况下,通常我们采用9 600 bps的波特率。

2、通信线路中的信号反射

除了信号衰减之外,影响信号传输的另一个因素是信号反射。阻抗不匹配和阻抗不连续是导致RS-485总线形成信号反射的两个主要原因。一、阻抗不匹配,阻抗不匹配主要是485芯片与通讯线路之间的阻抗不匹配。之所以引起反射是因为在通讯线路空闲时,整个通讯线路信号杂乱无章,一旦此类反射信号触发了485芯片输入端的比较器,就会产生错误的信号。我们通常的解决方法是将RS-485总线的A、B线加上一定阻值的偏置电阻,分别拉高和拉低,这样就不会出现不可预知的杂乱信号了。 二、阻抗不连续,顾名思义,与光从一种媒质进入另一种媒质时所引起的反射是相似的。信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射。消除这种反射最常用的方法,是在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端同样要跨接一个相同大小的终端电阻。

3、分布电容对RS-485总线传输性能的影响

RS-485传输电缆通常多为双绞线,双绞线的两条平行导线之间即会产生电容。同时,电缆和大地之间也同样存在类似很小的电容。由于RS-485总线上传输的信号是由无数的“1”和“0”位所组成的,所以当遇到0x01等特殊字节时,电平“0”使得分布电容得到充足的时间充电,而当电平“1”突然来到时,电容集聚的电荷不能在短时间之内放掉,因此导致信号位的变形,从而影响了整个数据传输的质量。

4、制定简单可靠的RS-485通讯协议

当通讯距离较短,应用环境干扰小的情况下,我们有时只需要简单的单向通讯就能实现项目的所有功能,但是大部分应用环境并非如此理想。项目前期综合布线的是否专业(比如信号线与动力线要保持一定的距离)、通讯距离的不可决定性、通讯线路周围干扰程度、通讯线是否采用双绞屏蔽线等等,这些因素都给系统的正常通讯带来极大的影响。于是,制定一套完善的通讯协议就显得尤为重要了。

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