「MSP430G2553 - MODBUS」の版間の差分

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MSP430G2553でMODBUSを使用する場合、物理層としてRS-485を使用することが一般的である。

RS-485は、差動信号方式を採用しており、長距離通信 (最大1200[m]) と ノイズ耐性 に優れている。

[[ファイル:MSP430G2553 MAX3485 1.png|中央|725x260px]]

<center><big>図. MAX3485 (3.3[V]) を使用する場合</big></center>

[[ファイル:MSP430G2553 MAX485 1.png|中央|725x398px]]

<center><big>図. MAX485 (5[V]) を使用する場合</big></center>

==== 必要なハードウェア ====

171行目:

177行目:

| RS-485トランシーバ || ADM485、SN75176 || MAX485互換の代替品

|-

| 終端抵抗 || 120[Ω] ~~× 2~~ || バスの両端に配置

| 終端抵抗 || 120[Ω] || バスの両端に配置

|-

| バイアス抵抗 || 560[Ω] × 2 || フェイルセーフバイアス用

| バイアス抵抗 || 560[Ω]〜20[kΩ] × 2 || フェイルセーフバイアス用

|-

| 保護素子 || TVSダイオード || サージ保護用 (オプション)

179行目:

185行目:

</center>

==== RS-485トランシーバとの接続 ====

~~下表に、MSP430G2553とMAX485を使用したピン接続例を示す。~~

下表に、MSP430G2553とMAX3485を使用したピン接続例を示す。

186行目:

193行目:

|+ MSP430G2553 と MAX485 の接続

|-

! MSP430G2553 !! 機能 !! ~~MAX485~~ !! ピン番号

! MSP430G2553 !! 機能 !! MAX3485 !! ピン番号

|-

| P1.1 || UART TXD (送信) || DI (Driver Input) || Pin 4

198行目:

205行目:

| GND || グラウンド || GND || Pin 5

|-

| ~~VCC (3.3V)~~ || 電源 || VCC || Pin 8

| - || 電源 || VCC 5[V] || Pin 8

|-

| - || - || A (非反転出力) || RS-485バス

212行目:

219行目:

バスの両端には、120[Ω]の終端抵抗を配置して、信号の反射を防止する必要がある。

==== バイアス抵抗とフェイルセーフ ====

RS-485バスには、通信していない時の不定状態を防ぐために、バイアス抵抗を追加することが推奨される。

227行目:

235行目:

|-

| 560[Ω] || B端子 → GND (プルダウン) || アイドル時にB端子を低電位に保持

|}

</center>

==== 保護ダイオード ====

保護ダイオード (上図のD1〜D3) においては、過酷な環境や信頼性を重視する場合は実装することを推奨する。

* 保護ダイオードを実装すべき場合

** 屋外や工場等、ノイズや静電気が多い環境

** 長距離配線 (ケーブル長が長い)

** サージや雷サージのリスクがある場所

下表に、保護ダイオードの選定基準を示す。

{| class="wikitable"

|+ 保護ダイオードの仕様

|-

! 項目 !! 仕様値

|-

| Working Voltage (VWM) || 5[V]

|-

| Breakdown Voltage (VBR) || 6.4〜7.0[V]程度

|-

| Clamping Voltage (VC) || 9.2〜9.9[V]程度

|-

| Peak Pulse Power || 400[W]以上

|-

| パッケージ || SMA (DO-214AC)

|}

</center>

{| class="wikitable"

|+ 保護ダイオードメーカー別比較表

|-

! メーカー !! 型番 !! 備考

|-

| Vishay || SMAJ5.0A-E3/61 SMAJ5.0A-E3/5A || 最も入手しやすい代替品の一つ 電気的特性がほぼ同等

|-

| Bourns || SMAJ5.0A || Littelfuseとピンコンパチブル

|-

| Diodes Incorporated || SMAJ5.0A-13-F || コストパフォーマンスが良い

|-

| Taiwan Semiconductor || SMAJ5.0A || 低コストオプション

|-

| ON Semiconductor (onsemi) || SMBJ5.0A || SMBパッケージ（SMAより少し大きい） 600Wと高容量が必要な場合に有効

|-

| Lite-On（台湾） || LSMBJ5.0A || SMBパッケージ（SMAより少し大きい） チップワンストップ、RSコンポーネンツで常時在庫あり

|-

| Micro Commercial Components (MCC) || SMBJ5.0A-TP || Digi-Key、Mouserで安定供給

|-

| Comchip（台湾） || CDSOD323-T05C SMBJ5.0CA || SOD-323小型パッケージ SMBパッケージ

|-

| Rohm（ローム） || RB168MM-20TRシリーズ RB521S-30シリーズ || 国内の主要代理店（チップワンストップ、マルツなど）で入手可能 高品質で信頼性が高い

|-

| Toshiba（東芝デバイス&ストレージ） || 1.5KE5.0Aシリーズ || DO-201パッケージ SMDタイプも各種ラインナップあり 国内流通が豊富

|-

| Panasonic || - || ESD保護デバイスのラインナップあり 産業機器向けに実績多数

|}

</center>

287行目:

352行目:

下表に、MODBUSで使用される一般的なボーレートと、1[MHz] SMCLK時の設定値を示す。

ボーレート設定の計算式は、<math>\mbox{N} = \dfrac{\mbox{SMCLK}{\mbox{Baudrate}}</math> である。

ボーレート設定の計算式は、<math>\mbox{N} = \dfrac{\mbox{SMCLK}}{\mbox{Baudrate}}</math> である。

UCAxBR0とUCAxBR1は、Nの整数部を格納して、UCAxMCTLは、小数部の補正を行う。

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 MSP430G2553でMODBUSを使用する場合、物理層としてRS-485を使用することが一般的である。<br>
 RS-485は、差動信号方式を採用しており、<u>長距離通信 (最大1200[m])</u> と <u>ノイズ耐性</u> に優れている。<br>
+<br>
+[[ファイル:MSP430G2553 MAX3485 1.png|中央|725x260px]]
+<center><big>図. MAX3485 (3.3[V]) を使用する場合</big></center>
+<br>
+[[ファイル:MSP430G2553 MAX485 1.png|中央|725x398px]]
+<center><big>図. MAX485 (5[V]) を使用する場合</big></center>
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 ==== 必要なハードウェア ====
@@ 171行目: / 177行目: @@
 | RS-485トランシーバ || ADM485、SN75176 || MAX485互換の代替品
 |-
-| 終端抵抗 || 120[Ω] × 2 || バスの両端に配置
+| 終端抵抗 || 120[Ω] || バスの両端に配置
 |-
-| バイアス抵抗 || 560[Ω] × 2 || フェイルセーフバイアス用
+| バイアス抵抗 || 560[Ω]〜20[kΩ] × 2 || フェイルセーフバイアス用
 |-
 | 保護素子 || TVSダイオード || サージ保護用 (オプション)
@@ 179行目: / 185行目: @@
 </center>
 <br>
 ==== RS-485トランシーバとの接続 ====
-下表に、MSP430G2553とMAX485を使用したピン接続例を示す。<br>
+下表に、MSP430G2553とMAX3485を使用したピン接続例を示す。<br>
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@@ 186行目: / 193行目: @@
 |+ MSP430G2553 と MAX485 の接続
 |-
-! MSP430G2553 !! 機能 !! MAX485 !! ピン番号
+! MSP430G2553 !! 機能 !! MAX3485 !! ピン番号
 |-
 | P1.1 || UART TXD (送信) || DI (Driver Input) || Pin 4
@@ 198行目: / 205行目: @@
 | GND || グラウンド || GND || Pin 5
 |-
-| VCC (3.3V) || 電源 || VCC || Pin 8
+| - || 電源 || VCC 5[V] || Pin 8
 |-
 | - || - || A (非反転出力) || RS-485バス
@@ 212行目: / 219行目: @@
 バスの両端には、120[Ω]の終端抵抗を配置して、信号の反射を防止する必要がある。<br>
 <br>
 ==== バイアス抵抗とフェイルセーフ ====
 RS-485バスには、通信していない時の不定状態を防ぐために、バイアス抵抗を追加することが推奨される。<br>
@@ 227行目: / 235行目: @@
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 | 560[Ω] || B端子 → GND (プルダウン) || アイドル時にB端子を低電位に保持
+|}
+</center>
+<br>
+==== 保護ダイオード ====
+保護ダイオード (上図のD1〜D3) においては、過酷な環境や信頼性を重視する場合は実装することを推奨する。<br>
+<br>
+* 保護ダイオードを実装すべき場合
+** 屋外や工場等、ノイズや静電気が多い環境
+** 長距離配線 (ケーブル長が長い)
+** サージや雷サージのリスクがある場所
+<br>
+下表に、保護ダイオードの選定基準を示す。<br>
+<center>
+{| class="wikitable"
+|+ 保護ダイオードの仕様
+|-
+! 項目 !! 仕様値
+|-
+| Working Voltage (VWM) || 5[V]
+|-
+| Breakdown Voltage (VBR) || 6.4〜7.0[V]程度
+|-
+| Clamping Voltage (VC) || 9.2〜9.9[V]程度
+|-
+| Peak Pulse Power || 400[W]以上
+|-
+| パッケージ || SMA (DO-214AC)
+|}
+</center>
+<br>
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+{| class="wikitable"
+|+ 保護ダイオード  メーカー別比較表
+|-
+! メーカー !! 型番 !! 備考
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+| Vishay || SMAJ5.0A-E3/61<br>SMAJ5.0A-E3/5A || 最も入手しやすい代替品の一つ<br>電気的特性がほぼ同等
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+| Bourns || SMAJ5.0A || Littelfuseとピンコンパチブル
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+| Diodes Incorporated || SMAJ5.0A-13-F || コストパフォーマンスが良い
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+| Taiwan Semiconductor || SMAJ5.0A || 低コストオプション
+|-
+| ON Semiconductor (onsemi) || SMBJ5.0A || SMBパッケージ（SMAより少し大きい）<br>600Wと高容量が必要な場合に有効
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+| Lite-On（台湾） || LSMBJ5.0A || SMBパッケージ（SMAより少し大きい）<br>チップワンストップ、RSコンポーネンツで常時在庫あり
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+| Micro Commercial Components (MCC) || SMBJ5.0A-TP || Digi-Key、Mouserで安定供給
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+| Comchip（台湾） || CDSOD323-T05C<br>SMBJ5.0CA || SOD-323小型パッケージ<br>SMBパッケージ
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+| Rohm（ローム） || RB168MM-20TRシリーズ<br>RB521S-30シリーズ || 国内の主要代理店（チップワンストップ、マルツなど）で入手可能<br>高品質で信頼性が高い
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+| Toshiba（東芝デバイス&ストレージ） || 1.5KE5.0Aシリーズ || DO-201パッケージ<br>SMDタイプも各種ラインナップあり<br>国内流通が豊富
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+| Panasonic || - || ESD保護デバイスのラインナップあり<br>産業機器向けに実績多数
 |}
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@@ 287行目: / 352行目: @@
 下表に、MODBUSで使用される一般的なボーレートと、1[MHz] SMCLK時の設定値を示す。<br>
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-ボーレート設定の計算式は、<math>\mbox{N} = \dfrac{\mbox{SMCLK}{\mbox{Baudrate}}</math> である。<br>
+ボーレート設定の計算式は、<math>\mbox{N} = \dfrac{\mbox{SMCLK}}{\mbox{Baudrate}}</math> である。<br>
 UCAxBR0とUCAxBR1は、Nの整数部を格納して、UCAxMCTLは、小数部の補正を行う。<br>
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