Tout savoir sur le RS485
Brochage et signaux

Cet article s'intéresse à la configuration des broches RS485 et comprend les schémas de brochage d'un connecteur RS485 en duplex partiel et en duplex intégral. Il énumère également les caractéristiques techniques du RS485

Dans les séries de la norme EIA, le protocole RS485 est considéré comme celui étant le plus polyvalent et ayant les meilleures performances permettant de répondre aux quatre critères. Ce constat a conduit à l'adoption du RS485 comme l'interface de communication la plus courante lorsque de multiples ordinateurs doivent communiquer avec des applications de contrôle ou d'acquisition de données.

Sommaire

1. Brochage du connecteur RS485
2. Signification des lignes de signal et des signaux de contrôle RS485
3. Brochage connecté avec 2 et 4 contacts
4. Description de l'interface RS485
5. Caractéristiques techniques du RS485

Brochage du connecteur RS485

Le brochage du connecteur RS485 est crucial pour établir une communication série fiable dans les environnements industriels et multi-appareils. Cette section présente les configurations des broches pour les configurations RS485 en duplex intégral et semi-duplex, détaillant le rôle de chaque ligne de signal. Grâce à sa capacité à prendre en charge les transmissions de données à longue distance et à grande vitesse, le RS485 est largement utilisé dans les applications nécessitant une communication robuste à plusieurs nœuds. Comprendre le brochage correct et les définitions des signaux est essentiel pour optimiser les performances et garantir des connexions correctes entre les appareils.

Le brochage du connecteur DB9 pour RS485 est illustré ci-dessous :

Schéma 1. Brochage d'un connecteur RS485

Schéma 2. Brochage RS485

Définitions de la ligne de signal RS485

Carrier Detect (CD) Ce signal de contrôle est utilisé lorsqu'un modem informe un ordinateur qu'il a détecté un opérateur pouvant être utilisé pour la transmission de données.

Receive Data (RXD) Cette ligne est utilisée pour la transmission de données entre deux sources, par exemple lorsque des données sont envoyées d'un modem vers un ordinateur.

Transmit Data (TXD) Il s'agit de la ligne transportant les données transmises.

Data Terminal Ready (DTR) Ce signal indique qu'un ordinateur est prêt au transfert de données.

System Ground (GND) Cet élément fait référence à une connexion physique avec la terre, un point de comparaison utilisé pour mesurer les tensions d'un circuit électrique ou un chemin partagé pour le retour du courant électrique.

Data Set Ready (DSR) Ce signal, contrairement au signal DTR, informe un ordinateur ou un terminal que le modem est opérationnel et prêt à recevoir des données.

Request to Send (RTS) Ce signal a besoin d'un voltage positif pour pouvoir autoriser l'exécution de la requête à envoyer (RTS). Il indique qu'une transmission sans interférences est possible entre l'ensemble de données et le terminal de données.

Clear to Send (CTS) L'envoi de ce signal après qu'une connexion entre un terminal de données et un modem ait été établie confirme que le terminal de données a bien détecté le début des communications.

Ring Indicator (RI) Ce signal a pour but d'avertir un modem envoyant des données qu'une basse fréquence a été détectée. Il informe simplement le terminal de données mais n'a aucun impact sur la transmission de données entre les périphériques.

Le brochage se connecte à des connecteurs DB9/DB25 avec 2 et 4 broches

Schéma 3. Brochage RS485 à 9 broches

Schéma 4. Configuration des broches RS485 pour un connecteur DB25

Le schéma 3 représente un câblage RS485 pour un connecteur DB9 au brochage RS485.

Le schéma 4 représente le brochage RS485 d'un connecteur DB25 en modes duplex partiel et duplex intégral. Les lignes TxD+ et TxD- transportent les données à transmettre tandis que les lignes RxD+ et RxD- contiennent les données reçues. Les distances sur lesquelles ces signaux sont transmis sont plus importantes en raison des signaux différentiels.

L'interface RS485 permet une meilleure transmission de données sur des distances plus importantes et un meilleur débit que le protocole RS232. Des vitesses de transmission de 30 à 35 Mbps sont supportées sur des distances pouvant atteindre 10 mètres, et des débits de 100 Kbps peuvent être atteints sur des distances de 1 200 mètres maximum. Le RS485 est principalement utilisé dans des configurations multi-drop se servant de son interface différentielle. Les schémas 3 et 4 montrent des brochages RS485 pour des connecteurs DB9 et DB25

Comme indiqué dans le brochage du câble RS485, l'interface possède tous les signaux dans les configurations différentielles.

Les signaux CTS+ et CTS- ainsi que RTS+ et RTS- sont utilisés comme des signaux de contrôle d'activité.

TxD+ et TxD- assurent la transmission des données.

RxD+ et RxD- sont les lignes utilisées pour collecter les données.

Les configurations multi-drop permettent de connecter jusqu'à 32 apparails avec un seul périphérique principal de contrôle. Le VSAT NMS (système de gestion de réseau) en est un parfait exemple. Dans ce cas de figure, un logiciel exécuté sur un PC surveille et contrôle différents sous-systèmes tels que des multiplexeurs, des modems, des convertisseurs RF haut et bas ainsi que d'autres composants réseau. Pour permettre à ce type de configuration de fonctionner correctement, il est nécessaire de mettre en place des connecteurs RS485 sur le PC où est exécutée l'application NMS ainsi que sur tous les sous-systèmes connectés.

Description de l'interface RS485

L'interface RS485 (EIA485) s'avère extrêmement robuste et constitue le protocole de communication le plus utilisé dans l'industrie en raison de sa topologie multipoints. Le protocole RS422 présente des similitudes avec le RS485 dans son mode de transmission de données, qui utilise des signaux différentiels.

Il existe deux types de RS485 :

• le RS485 en mode duplex partiel avec 2 contacts
• le RS485 en mode duplex intégral utilisant 4 contacts.

Le mode duplex intégral est utilisé lorsque vous devez transmettre et recevoir des données simultanément. En mode duplex partiel, vous ne pouvez transmettre ou recevoir des données qu’à un moment donné.

L'amplitude de voltage sur les lignes varie de -7 V à +12 V.

Aucun type de connecteur spécifique n'est dédié à l'implémentation du protocole RS485 mais dans la plupart des cas, un connecteur DB9 ou un bloc terminal sont utilisés.

Des connecteurs RS485 spécifiques peuvent avoir différents brochages. Vous pourrez déterminer la configuration à adopter en vous référant à la documentation fournie avec le périphérique.

Connecter des périphériques RS485 avec 2 contacts.

Schéma 5. Brochage RS485 en duplex partiel

Connecter des périphériques RS485 avec 4 contacts.

Schéma 6. Brochage RS485 en duplex intégral

Le RS485 utilise un ensemble de résistances de 120 ohms situé à l'extrémité de chaque ligne. Ces résistances sont nécessaires pour permettre la transmission de données sur de longues distances.

Caractéristiques techniques du RS485

Une description des caractéristiques techniques du RS485 est fournie dans le tableau suivant.