1. Giới thiệu về LT485I
LT485I là IC truyền thông giao tiếp RS-485 / RS-422 tốc độ cao, có khả năng chịu tải đường dài và chống nhiễu tốt, được sản xuất bởi Linear Technology (nay là Analog Devices).
IC này được thiết kế để truyền và nhận dữ liệu differential (vi sai) qua cặp dây xoắn, cho phép giao tiếp ổn định ở khoảng cách lên đến 1200 mét, tốc độ tối đa 2.5 Mbps, và hỗ trợ tối đa 32 thiết bị trên cùng một bus RS-485.
Phiên bản LT485I là loại “Industrial grade” – hoạt động trong dải nhiệt độ -40°C → +85°C, phù hợp cho ứng dụng công nghiệp, điều khiển, đo lường, và truyền thông giữa các vi điều khiển hoặc PLC.
2. Cấu tạo bên trong của LT485I
Bên trong IC gồm các khối chức năng chính:
-
Bộ phát (Transmitter):
-
Chuyển đổi tín hiệu logic từ MCU (DI) thành tín hiệu vi sai giữa hai đường A và B để truyền ra cáp xoắn đôi.
-
Có khả năng điều khiển tự động trạng thái high-impedance khi chân DE = LOW (tắt phát).
-
-
Bộ thu (Receiver):
-
Nhận tín hiệu vi sai giữa A và B và chuyển đổi về tín hiệu logic TTL tại chân RO.
-
Có ngưỡng nhận cố định (≈ ±200 mV) giúp chống nhiễu.
-
-
Mạch điều khiển Enable:
-
DE (Driver Enable) và RE (Receiver Enable) điều khiển bật/tắt độc lập bộ phát và bộ thu.
-
-
Bảo vệ nội bộ:
-
Bảo vệ chống ESD ±12 kV (theo mô hình người).
-
Bảo vệ ngắn mạch đầu ra (A, B) và có chức năng tắt nhiệt tự động khi quá dòng.
-
-
Nguồn và mạch tham chiếu:
-
Làm việc với nguồn VCC = 5V, tham chiếu GND chung với hệ thống MCU.
-
3. Thông số kỹ thuật của LT485I
Thông số | Giá trị / Mô tả |
---|---|
Nguồn cung cấp (VCC) | 4.75V – 5.25V |
Dòng tiêu thụ khi không tải | ≈ 1.5 mA |
Tốc độ truyền dữ liệu tối đa | 2.5 Mbps |
Số nút tối đa trên bus | 32 thiết bị |
Điện áp vi sai đầu ra | ±1.5V đến ±5V |
Ngưỡng nhận (Receiver Threshold) | ±200 mV |
Điện trở đầu vào Receiver | 12 kΩ (typical) |
Bảo vệ ngắn mạch (Short Circuit Protection) | Có |
Bảo vệ tĩnh điện (ESD) | ±12 kV |
Dải nhiệt độ hoạt động | -40°C → +85°C |
Vỏ (Package) | SOP-8 |
Tốc độ chuyển trạng thái (slew rate) | Cố định (2.5 Mbps) |
4. Kiểu chân và chức năng của LT485I (SOP-8)
Thứ tự chân chính xác theo datasheet (gói SOP-8):
Số chân | Ký hiệu | Tên chân | Chức năng |
---|---|---|---|
1 | RO | Receiver Output | Ngõ ra của bộ thu (logic TTL), đưa dữ liệu về MCU. |
2 | RE | Receiver Enable (Active Low) | Khi RE = 0, bộ thu hoạt động; khi RE = 1, ngõ ra RO ở trạng thái high-impedance. |
3 | DE | Driver Enable (Active High) | Khi DE = 1, bộ phát hoạt động; khi DE = 0, ngõ ra A/B ở trạng thái high-impedance. |
4 | DI | Driver Input | Ngõ vào dữ liệu logic từ MCU (TTL) để truyền lên đường RS-485. |
5 | GND | Ground | Chân nối đất nguồn. |
6 | A | Non-inverting Receiver/Driver | Đường truyền vi sai RS-485 (đầu A). |
7 | B | Inverting Receiver/Driver | Đường truyền vi sai RS-485 (đầu B). |
8 | VCC | Power Supply | Nguồn cung cấp 5V ±5%. |
Ghi chú:
Khi truyền dữ liệu: đặt DE = 1, RE = 1 để bật bộ phát và tắt bộ thu.
Khi nhận dữ liệu: đặt DE = 0, RE = 0 để bật bộ thu và tắt bộ phát.
5. Chức năng hoạt động của LT485I
-
Chế độ truyền (Transmit mode):
-
Khi DE = HIGH, tín hiệu tại DI được truyền ra A và B dạng vi sai:
-
DI = HIGH → A > B (khoảng +2V).
-
DI = LOW → A < B (khoảng -2V).
-
-
-
Chế độ nhận (Receive mode):
-
Khi RE = LOW, bộ thu được kích hoạt.
-
Nếu A – B > +200 mV, ngõ ra RO = HIGH.
-
Nếu A – B < -200 mV, ngõ ra RO = LOW.
-
-
Chế độ chờ (High Impedance mode):
-
Khi DE = 0 và RE = 1, cả bộ phát và bộ thu đều tắt, các chân A, B và RO ở trạng thái “high-Z” (ngắt khỏi bus).
-
-
Bảo vệ và ổn định:
-
Có bảo vệ ngắn mạch A-B, bảo vệ quá nhiệt.
-
Có khả năng chống nhiễu cao nhờ ngõ vi sai.
-
Bảo vệ ESD ±12kV giúp làm việc tin cậy trong môi trường công nghiệp.
-
6. Ứng dụng của LT485I
-
Truyền thông công nghiệp RS-485, RS-422.
-
Mạng truyền thông đa điểm (multi-drop).
-
Kết nối giữa vi điều khiển, PLC, HMI, cảm biến, thiết bị đo.
-
Bộ chuyển đổi RS-232 sang RS-485.
-
Giao tiếp Modbus RTU.
-
Điều khiển động cơ, hệ thống giám sát từ xa, thiết bị mạng.
7. Kích thước của IC LT485I (SOP-8)
Thông số | Ký hiệu | Kích thước (mm) |
---|---|---|
Chiều dài thân | D | 4.80 – 5.00 |
Chiều rộng thân | E | 3.80 – 4.00 |
Chiều cao tổng | A | 1.35 – 1.75 |
Khoảng cách chân | e | 1.27 (chuẩn) |
Chiều dài chân | L | 0.40 – 1.27 |
Số chân | 8 |
8. Cách đo và kiểm tra sống/chết của LT485I
A. Kiểm tra cơ bản bằng đồng hồ đo
-
Kiểm tra bằng mắt thường: không cháy nổ, nứt vỏ, chân bị oxy hóa.
-
Dùng đồng hồ đo điện trở giữa VCC (chân 8) và GND (chân 5):
-
Nếu điện trở quá thấp (< 10 Ω), có thể IC bị chập nguồn.
-
-
Đảm bảo không có chập giữa các chân tín hiệu A, B, DI, RO.
B. Kiểm tra điện áp cấp nguồn
-
Cấp nguồn 5V vào chân 8 (VCC), nối GND vào chân 5.
-
Đo điện áp tại VCC đảm bảo ổn định khoảng 5V.
C. Kiểm tra chức năng truyền thông (thực tế với MCU)
-
Kết nối LT485I với vi điều khiển như sau:
MCU LT485I TX → DI (chân 4) RX ← RO (chân 1) GPIO → DE (chân 3) GPIO → RE (chân 2) 5V → VCC (chân 8) GND → GND (chân 5) A ↔ Đường truyền RS-485 (A) B ↔ Đường truyền RS-485 (B) -
Đặt DE = 1, RE = 1 để truyền dữ liệu.
-
Dùng máy thu khác hoặc mạch chuyển đổi RS-485 → USB để kiểm tra tín hiệu trên đường A-B.
-
Nếu truyền được dữ liệu rõ ràng, IC hoạt động tốt.
-
D. Kiểm tra tín hiệu trên oscilloscope
-
Khi DI thay đổi trạng thái logic, đo trên A và B phải có tín hiệu vi sai đối xứng (~±2V).
-
Nếu A và B không thay đổi hoặc luôn ở mức 0 → bộ phát lỗi.
E. Kiểm tra phản hồi nhận
-
Cho tín hiệu RS-485 đầu vào vào chân A/B, đặt RE = 0, DE = 0, quan sát tín hiệu RO → nếu phản hồi logic chính xác (cao/thấp theo chênh lệch A-B), bộ thu hoạt động tốt.