原创 再谈"双核"仪表单线双向的通信距离

   之前,我在"双核"仪表的尝试使用中,按照头脑里不知道什么时候留下的记忆,实际测试一下,从主机到现场模块的通信距离实际达到了 23 米 ,就感觉不错了,可以达到要求了.  可是,实际应用时,偏偏就有希望更远的.在农业大棚养殖的场合里,一个上千平米的大棚,传感器距离就要求超过 60米～100米,原先的 20 多米就远远不够了.   还有就是,所谓"双核"的规划,也不行,大棚现场需要的是传感器,电风扇等一些设备,而温度产生的场所与大棚又有很远的距离.于是乎,就搞一个"三核"系统吧!

  如图: 操作室,就是看仪表的位置.大棚现场,主要是远距离的传感器,机房,既有传感器又有温度产生的设备.增加一个现场模块,对主机来说很容易,无非就是增加一个端口做通信而已.

 现在的关键是这种单线双向通信的距离了!

  我利用手头的条件,找了一些导线,一种导线的长度为 80 米时,线路电阻实测 18.6Ω.

  另外一些导线则是 PC 机里使用的排线,利用 2 根并合作为一根,凑足了 102 米,不过测量一下线路电阻,吓了一跳! 单线电阻就已经达到 1.383KΩ了!

  测试开始时,我是 20 米一次递增线路长度的. 由主机 5V 通过二线给模块供电,另外一条单线则进行双向通信.当通信距离达到 100米 以上时,作为通信来说,一直都很顺利.通信中途,可以带电拔除线路,再带电随时接上线路,通信可以瞬间自动恢复正常. 而作为供电来说,模块电压就产生了较大的压降了. 尽管模块耗电仅仅几个 mA ,但是,供电电压已经跌到不到 3V 了!

  这就说明一个问题:导线电阻有很大的影响! 而受影响的主要就是供电电压!

  切换一种方式,就是从模块给主机供电,此时,情况更加糟糕! 主机那么多数码管在显示,电压跌到 2.6V 了! 数码管亮度也明显不足.

  在实际应用时,供电主要是由机房的模块负责,因为那里带的设备较多,要保证供电到主机和远距离的模块电压正常,就得直接使用 12V 或 9V 供电,到达对方后再稳压到 5V 来使用. 同时,仍然要保证导线本身的电阻不能过大.(象我做测试的 1.8KΩ 以上的线路电阻,实际应用是太大了,会导致不可靠的!)

  解决了供电问题后,我把手里的导线全部用上,通信距离达到了 180 多米.结果,毫无问题地一次成功了!

  导线电阻对单线双向的通信来说,相对影响较小.因为任何一方处于接收时,其端口的输入电阻比较大,通常至少也有数十 KΩ 以上,线路中的电流是很微小的. 实际测试也证明了这点.(用作通信的端口,应该具有施密特特性,以便更加可靠地判断线路中的高低电平.

  作为农业养殖和种植业,其特点就是距离远,要求系统的可靠性高但是要成本低,因此,这种"多核"的测控系统,在河北,山东,天津 等地,都在逐步得到推广应用.受到欢迎.

   往前看:

    如果实现无线通信,岂不是更好么? 是的,无线通信就更加节省导线费用了. 可是,当前购买无线模块的费用,对这种场合来说仍然不被接受.并且还要考虑在同一片区域,多个养殖场的交叉干扰隔离问题.  

   比较低成本的还有"光"通信,应用较多的就是红外线了! 并且抗干扰较好和成本低廉.不足之处是需要"视距"传输(倒也问题不大). 这些方面,仍然需要做一些实际测试.