في مجال الاتصالات الحديثة ونقل البيانات، يعد كل من USB وRS485 من معايير الواجهة الشائعة جدًا. يُستخدم USB على نطاق واسع لتوصيل أجهزة الكمبيوتر الشخصية بمختلف الأجهزة الطرفية نظرًا لخصائص التوصيل والتشغيل وخصائص النقل عالية السرعة؛ من ناحية أخرى، يحتل RS485 مكانًا في الأتمتة الصناعية والمراقبة عن بعد والمجالات الأخرى نظرًا لخصائصه المتمثلة في النقل لمسافات طويلة والتفاضلية والشبكات المتعددة الأجهزة. إذًا، كيف يقوم محول USB إلى RS485 بتوصيل معياري الواجهة المختلفين تمامًا معًا؟
1، المبدأ الأساسي لتحويل USB إلى RS485
محول USB إلى RS485، كما يوحي الاسم، هو جهاز يمكنه تحويل البيانات بين واجهات USB وRS485. وتتمثل وظيفتها الأساسية في تحويل إخراج البيانات من واجهة USB إلى إشارة مستوى يمكن التعرف عليها بواسطة واجهة RS485، والعكس صحيح. يحتوي المحول على تصميم دوائر معقدة ومنطق تحكم لتحقيق تحويل المستويات المختلفة وتنسيقات البيانات وبروتوكولات الاتصال.
تحويل الإشارة
تستخدم واجهة USB نقل الإشارات التفاضلية، بينما يستخدم RS485 أيضًا نقل الإشارات التفاضلية. ومع ذلك، هناك اختلاف كبير في معايير المستوى بين الاثنين، حيث يكون USB عادةً 3.3 فولت أو 5 فولت، بينما يتراوح RS485 عادةً من ± 2 فولت إلى ± 6 فولت. يلزم وجود دائرة تكييف إشارة داخل المحول لتحويل مستوى إشارة USB إلى مستوى RS485 القياسي، والعكس صحيح.
تحويل تنسيق البيانات
عادةً ما يعتمد نقل البيانات لواجهة USB طريقة نقل الحزمة، بما في ذلك بت البداية، وبت البيانات، وبت الفحص، وبت التوقف. يعتبر RS485 أكثر مرونة ويمكنه دعم تنسيقات بيانات متعددة. يجب أن يكون المحول قادرًا على التعرف على تنسيقي البيانات المختلفين وتحويلهما لضمان نقل البيانات بدقة.
تحويل بروتوكول الاتصالات
تتبع واجهات USB عادةً بروتوكولات اتصال USB، بما في ذلك المعايير مثل USB 1.1، وUSB 2.0، وUSB 3.0. ومن ناحية أخرى، لا يحتوي RS485 على بروتوكول اتصال موحد ويعتمد بشكل أكبر على بروتوكولات الجهاز في تطبيقات محددة. يحتاج المحول إلى قدرات معينة لتحليل البروتوكول وأن يكون قادرًا على التحويل بين البروتوكولات المختلفة.
2، سيناريوهات تطبيق محول USB إلى RS485
الأتمتة الصناعية
في مجال الأتمتة الصناعية، يستخدم RS485 على نطاق واسع للاتصال بين أجهزة الاستشعار، والمحركات، وPLCs، وغيرها من الأجهزة بسبب انتقاله لمسافات طويلة وخصائص الشبكات المتعددة الأجهزة. من خلال محول USB إلى RS485، يمكن للمهندسين توصيل أجهزة الكمبيوتر بهذه الأجهزة بسهولة للمراقبة أو تصحيح الأخطاء أو نقل البيانات.
المراقبة عن بعد
في أنظمة المراقبة عن بعد، غالبًا ما يكون من الضروري نقل البيانات التي تم جمعها بواسطة الأجهزة الأمامية مثل الكاميرات وأجهزة الاستشعار إلى مركز المراقبة عن بعد. يمكن أن يعمل محول USB إلى RS485 كجسر لنقل البيانات، ونقل البيانات من الأجهزة الأمامية إلى مركز المراقبة من خلال شبكة RS485، وتحقيق المراقبة عن بعد في الوقت الحقيقي.
جمع البيانات وتحليلها
في مجالات مثل البحث العلمي والرصد البيئي، غالبًا ما يكون من الضروري جمع بيانات مختلفة من الموقع. يمكن لمحول USB إلى RS485 أن يساعد الباحثين على نقل البيانات المجمعة بسهولة إلى جهاز كمبيوتر من خلال واجهة USB لمعالجة البيانات وتحليلها لاحقًا.
