為提高 DMX512 系統(tǒng)通訊穩(wěn)定性,減少布線因素所造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定或設(shè)備 損壞,安裝布線必須有所依據(jù),請(qǐng)務(wù)必按此規(guī)范操作.
DMX512系統(tǒng)物理層采用EIA-485-A又稱(chēng)RS-485標(biāo)準(zhǔn)作為通訊標(biāo)準(zhǔn).具體要 求如下: 一. RS-485 通訊線要求及網(wǎng)絡(luò)布線: 1,必須采用國(guó)際上通行的屏蔽雙絞線或超五類(lèi)網(wǎng)線,具體聯(lián)接方法如下: A, 屏蔽雙絞線 兩芯分別接 A(DMX+),B(DMX-)屏蔽線接到信號(hào)地,最好是在信號(hào)線纜 中增加一芯用于連接收發(fā)端的信號(hào)地,屏蔽層經(jīng)電容與大地連接起來(lái),接地 電容多為高頻電容,它提供對(duì)“系統(tǒng)地”至“大地”高頻干擾分量的通路,相當(dāng) 于一個(gè)高通濾波器,從而抑制了由對(duì)地分布電容所造成的影響。這種接地方 式只適合于低頻系統(tǒng),所用電容應(yīng)具有良好的高頻特性和足夠的耐壓值,電 容量一般 2μF~10μF。 B, 超五雙絞線 藍(lán)色接 A(DMX+),藍(lán)白接 B(DMX-),DMX512 A,B 信號(hào)線必須在同一 對(duì)雙絞線上;棕色和棕白并線接一個(gè)到信號(hào)地,這樣可以減少共模電壓差。 信號(hào)地經(jīng)電容與大地連接起來(lái),接地電容多為高頻電容,它提供對(duì)“系統(tǒng)地” 至“大地”高頻干擾分量的通路,相當(dāng)于一個(gè)高通濾波器,從而抑制了由對(duì)地 分布電容所造成的影響。這種接地方式只適合于低頻系統(tǒng),所用電容應(yīng)具有 良好的高頻特性和足夠的耐壓值,電容量一般 2μF~10μF。 .(如附圖) C,燈具部分 采用普通防水 4 芯信號(hào)線,生產(chǎn)參照各產(chǎn)品的生產(chǎn) BOM 進(jìn)行生產(chǎn).總線 連接采用手拉手結(jié)構(gòu),而不能采用星形結(jié)構(gòu),總線到支線的距離要盡量短, 一般不超過(guò) 100mm.分支如果沒(méi)有燈具就要將其去掉,否則會(huì)產(chǎn)較強(qiáng)的信號(hào) 干擾.線的連接方法如圖示:

(燈具內(nèi)部)正確 (燈具內(nèi)部)錯(cuò)誤

二, RS-485(MAX3085)最多可支持 110 個(gè) DMX512 燈具,因此多個(gè) DMX512 燈具構(gòu) 成網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線鏈形結(jié)構(gòu),不能采用樹(shù)形或星形網(wǎng) 絡(luò)。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時(shí),應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
1. 采用一條雙絞線電纜作總線,將各 DMX512 燈具串接起來(lái),從總線到每 個(gè)節(jié)點(diǎn)的引出線長(zhǎng)度應(yīng)盡量短,以便使引出線中的反射信號(hào)對(duì)總線信號(hào)的影響最 低。圖 8 所示為實(shí)際 應(yīng)用中常見(jiàn)的一些錯(cuò)誤連接方式(a,b,c)和正確的連接 方式(d,e,f)。a,b,c 這三種網(wǎng)絡(luò)連接盡管不正確,在短距離、低速率仍 可能正常工作,但 隨著通信距離的延長(zhǎng)或通信速率的提高,其不良影響會(huì)越來(lái) 越嚴(yán)重,主要原因是信號(hào)在各支路末端反射后與原信號(hào)疊加,會(huì)造成信號(hào)質(zhì)量下 降。
2.應(yīng)注意總線特性阻抗的連續(xù)性,在阻抗不連續(xù)點(diǎn)就會(huì)發(fā)生信號(hào)的反射。 下列幾種情況易產(chǎn)生這種不連續(xù)性:總線的不同區(qū)段采用了不同電纜,或某一段 總線上有過(guò)多收發(fā)器緊靠在一起安裝,再者是過(guò)長(zhǎng)的分支線引出到總線。
總之,應(yīng)該提供一條單一、連續(xù)的信號(hào)通道作為總線。

3.如果在布線網(wǎng)絡(luò)中必須分支,或超過(guò)傳輸距離超過(guò) 1000 米時(shí)必須考慮用 DMX512 HUB 來(lái)實(shí)現(xiàn). DMX512 HUB 輸入輸出完全隔離并且具有信號(hào)放大作用.通過(guò) DMX512 HUB 級(jí)聯(lián)后可以使傳輸距達(dá) 100000 米.
三、RS-485 傳輸線上匹配
對(duì) RS-485 總線網(wǎng)絡(luò)一般要使用終接電阻進(jìn)行匹配。一般 100 米以內(nèi)的短 距離下可以不用考慮終端匹配。
一般終端匹配采用終接電阻方法,前文已有提及, RS-485 則應(yīng)在總線電纜 的開(kāi)始和末端都需并接終接電阻。因 DMX512 為單向通訊,所以僅需在網(wǎng)絡(luò)的最
遠(yuǎn)端并聯(lián)終端匹配電阻. 匹配電阻在 RS-485 網(wǎng)絡(luò)中取 120Ω。相當(dāng)于電纜特性 阻抗的電阻,因?yàn)榇蠖鄶?shù)雙絞線電纜特性阻抗大約在 100~120Ω。
四、RS-485 的接地問(wèn)題
DMX512 系統(tǒng)接地是很重要的,但常常被忽視。接地處理不當(dāng)往往會(huì)導(dǎo)致電 子系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作甚至危及系統(tǒng)安全。RS-485 傳輸網(wǎng)絡(luò)的接地同樣也 是很重 要的,因?yàn)榻拥叵到y(tǒng)不合理會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,尤其是在工作環(huán)境比較惡 劣和傳輸距離較遠(yuǎn)的情況下,對(duì)于接地的要求更為嚴(yán)格。否則接口損壞率較 高。 很多情況下, RS-485 通信鏈路時(shí)只是簡(jiǎn)單地用一對(duì)雙絞線將各個(gè)接口的“A”、 “B”端連接起來(lái)。而忽略了信號(hào)地的連接,這種連 接方法在許多場(chǎng)合是能正常 工作的,但卻埋下了很大的隱患,這有下面二個(gè)原因:
1. 共模干擾問(wèn)題: RS-485 接口均采用差分方式傳輸信號(hào)方式,并不需要 相對(duì)于某個(gè)參照點(diǎn)來(lái)檢測(cè)信號(hào),系統(tǒng)只需檢測(cè)兩線之間的 電位差就可以了。但 人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍, RS-485 收發(fā)器共模電壓范圍為 -7~+ 12V,只有滿足上述條件,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)才能正常工作。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電 壓超出此范圍時(shí)就會(huì)影響通信的穩(wěn)定可靠,甚至損壞接口。以圖 11 為例,當(dāng)發(fā) 送驅(qū)動(dòng)器 A 向接收器 B 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)送驅(qū)動(dòng)器 A 的輸出共模電壓為 VOS,由于 兩個(gè)系統(tǒng)具有各自獨(dú)立的接地系統(tǒng),存在著地電位差 VGPD。那么,接收器輸入 端的共模 電壓VCM就會(huì)達(dá)到VCM=VOS+VGPD。RS-485標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定VOS≤3V,但VGPD 可能會(huì)有很大幅度(十幾伏甚至數(shù)十伏),并 可能伴有強(qiáng)干擾信號(hào),致使接收 器共模輸入 VCM 超出正常范圍,并在傳輸線路上產(chǎn)生干擾電流,輕則影響正常通 信,重則損壞通信接口電路。

2.(EMI)問(wèn)題:發(fā)送驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)中的共模部分需要一個(gè)返回通路, 如沒(méi)有一個(gè)低阻的返回通道(信號(hào)地),就會(huì)以輻射的形式返回源端,整個(gè)總線 就會(huì)像一個(gè)巨大的天線向外輻射電磁波。
3,消除干擾的方法:
1,采用屏蔽雙絞線并有效接地,屏蔽層接機(jī)殼,機(jī)殼接大地,收發(fā)端信號(hào)地有 直連線.
2,強(qiáng)電聲的地方還要考慮采用鍍鋅管屏蔽。
3,布線時(shí)遠(yuǎn)離高壓線,更不能將高壓線和信號(hào)線捆在一起走線
4,不要和電控鎖,電梯,空調(diào)等共用一個(gè)電源(推薦采用獨(dú)立供電系統(tǒng))。
5,采用線性穩(wěn)壓電源或高品質(zhì)的開(kāi)關(guān)電源(紋波干擾小于 50mV).
五、RS-485 的網(wǎng)絡(luò)失效保護(hù)
Maxim 公司的 MAX3085 系列 RS-485 接口,不僅省去了外部偏置電阻,而且 解決了總線短路情況下的失效保護(hù)問(wèn)題。
六、RS-485 的瞬態(tài)保護(hù)
信號(hào)接地措施,只對(duì)低頻率的共模干擾有保護(hù)作用,對(duì)于頻率很高的瞬態(tài) 干擾就無(wú)能為力了。由于傳輸線對(duì)高頻信號(hào)而言就是相當(dāng)于電感,因此對(duì)于高頻 瞬態(tài)干擾,接地線實(shí)際等同于開(kāi)路。這樣的瞬態(tài)干擾雖然持續(xù)時(shí)間短暫,但可能 會(huì)有成百上千伏的電壓。
實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下還是存在高頻瞬態(tài)干擾的可能。一般在切換大功率感性負(fù) 載如電機(jī)、變壓器、繼電器等或閃電過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生幅度很高的瞬態(tài)干擾,如果 不加以適當(dāng)防護(hù)就會(huì)損壞 RS-485 通信接口。對(duì)于這種瞬態(tài)干擾可以采用隔離或 旁路的方法加以防護(hù)。