רכיבי תקשורת תעשייתיים - מדריך מקיף

מידע מפורט על פרוטוקולי תקשורת RS485, CAN, Ethernet ו-Modbus

פרוטוקולי תקשורת עיקריים

RS485

טווח: עד 1200 מטר

מהירות: עד 10Mbps

ערוצים: 1 (דו-כיווני)

שימושים: תעשייה, אוטומציה

CAN

טווח: עד 40 מטר

מהירות: עד 1Mbps

ערוצים: 1 (רב-נקודות)

שימושים: רכב, תעשייה

Ethernet

טווח: עד 100 מטר

מהירות: עד 100Gbps

ערוצים: רב-ערוצי

שימושים: רשתות מחשבים

Modbus

טווח: תלוי במדיום

מהירות: עד 115kbps

ערוצים: 1 (רב-נקודות)

שימושים: SCADA, בקרה

מודולי RS485

דגם תמונה מתח עבודה מהירות מקסימלית טווח תקשורת ממשק מחיר ממוצע
MAX485
5V 2.5Mbps 1200 מטר UART ₪15-30
SN75176
5V 10Mbps 1200 מטר UART ₪20-40
ADM485
3.3V 16Mbps 1200 מטר UART ₪25-50
SP3485
3.3V 10Mbps 1200 מטר UART ₪20-40

מודולי CAN

דגם תמונה מתח עבודה מהירות מקסימלית מספר ערוצים ממשק מחיר ממוצע
MCP2515
2.7V-5.5V 1Mbps 1 SPI ₪30-60
MCP2562
2.7V-5.5V 1Mbps 1 SPI ₪35-70
SN65HVD230
3.3V 1Mbps 1 UART ₪40-80
TCAN1042
3.3V 5Mbps 1 UART ₪50-100

מודולי Ethernet

דגם תמונה מתח עבודה מהירות ממשק תכונות מיוחדות מחיר ממוצע
W5500
3.3V 10/100Mbps SPI TCP/IP Stack מובנה ₪40-80
ENC28J60
3.3V 10Mbps SPI זול, פשוט ₪25-50
LAN8720
3.3V 10/100Mbps RMII מהיר, יעיל ₪30-60
DP83848
3.3V 10/100Mbps MII/RMII מקצועי, יציב ₪50-100

חיבורי מודולי תקשורת

MAX485 (RS485)

VCC

מתח אספקה

5V

GND

אדמה

0V

RO

קלט נתונים

Receiver Output

RE

הפעלת קלט

Receiver Enable

DE

הפעלת פלט

Driver Enable

DI

פלט נתונים

Driver Input

A

קו חיובי

Positive Line

B

קו שלילי

Negative Line

MCP2515 (CAN)

VDD

מתח אספקה

2.7V-5.5V

VSS

אדמה

0V

CS

בחירת שבב

Chip Select

SO

נתונים

SPI Data Out

SI

נתונים

SPI Data In

SCK

שעון

SPI Clock

INT

הפרעה

Interrupt

מעגלים בסיסיים עם מודולי תקשורת

MAX485 עם Arduino

רכיבים נדרשים:

  • MAX485 - מודול RS485
  • Arduino (כל דגם)
  • נגד 120Ω (נגד סיום)
  • קבל 0.1µF (עדכון)
  • כבלים זוגיים

MCP2515 עם Arduino

רכיבים נדרשים:

  • MCP2515 - מודול CAN
  • Arduino (כל דגם)
  • נגד 120Ω (נגד סיום)
  • קבל 0.1µF (עדכון)
  • כבלים זוגיים

דוגמאות קוד

קוד Arduino - תקשורת RS485

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial RS485(2, 3); // RX, TX
const int DE_PIN = 4;       // Driver Enable

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  RS485.begin(9600);
  pinMode(DE_PIN, OUTPUT);
}

void sendData(String message) {
  digitalWrite(DE_PIN, HIGH);  // הפעל שידור
  delay(1);
  RS485.println(message);
  delay(1);
  digitalWrite(DE_PIN, LOW);   // כבה שידור
}

void loop() {
  if (RS485.available()) {
    String received = RS485.readString();
    Serial.println("התקבל: " + received);
  }
  
  if (Serial.available()) {
    String toSend = Serial.readString();
    sendData(toSend);
  }
}
                

קוד Arduino - תקשורת CAN

#include <SPI.h>
#include <mcp2515.h>

struct can_frame canMsg;
MCP2515 mcp2515(10); // CS pin

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  SPI.begin();
  
  mcp2515.reset();
  mcp2515.setBitrate(CAN_500KBPS, MCP_8MHZ);
  mcp2515.setNormalMode();
  
  Serial.println("CAN מוכן!");
}

void loop() {
  if (mcp2515.readMessage(&canMsg) == MCP2515::ERROR_OK) {
    Serial.print("ID: 0x");
    Serial.print(canMsg.can_id, HEX);
    Serial.print(" Data: ");
    
    for (int i = 0; i < canMsg.can_dlc; i++) {
      Serial.print(canMsg.data[i], HEX);
      Serial.print(" ");
    }
    Serial.println();
  }
}
                

פרוטוקול Modbus

גרסה מדיום תקשורת מהירות מקסימלית טווח תקשורת שימושים נפוצים
Modbus RTU RS485/RS232 115.2kbps 1200 מטר בקרת מכונות, חיישנים
Modbus ASCII RS485/RS232 19.2kbps 1200 מטר דיבוג, בדיקות
Modbus TCP Ethernet 100Mbps 100 מטר רשתות תעשייתיות
Modbus Plus RS485 1Mbps 600 מטר בקרה מתקדמת

ספריות Arduino נפוצות

פרוטוקול ספרייה הורדה דוגמאות תיעוד
RS485 SoftwareSerial מובנה 5+ דוגמאות מלא
CAN mcp2515 Library Manager 8 דוגמאות טוב
Ethernet Ethernet מובנה 10+ דוגמאות מלא
Modbus ModbusRtu Library Manager 6 דוגמאות טוב

⚠️ אזהרות חשובות

טיפים לעבודה עם מודולי תקשורת

יישומים נפוצים

יישום פרוטוקול מומלץ טווח נדרש מהירות נדרשת דוגמאות
בקרת מכונות Modbus RTU 100-500 מטר 9600-115200 bps מכונות ייצור, רובוטים
רכב CAN 10-40 מטר 125k-1M bps מנוע, מערכות בטיחות
בניין חכם RS485 100-1000 מטר 9600-115200 bps תאורה, חימום, אבטחה
רשתות תעשייתיות Ethernet 50-100 מטר 100M-1G bps SCADA, בקרה מרכזית