Внешний интерфейс интеллектуальных сенсоров.

Наиболее распространенным ныне является последовательный интерфейс синхронной и асинхронной передачи данных согласно стандарту EIA RS-232 -C и рекомендациям V.24 CCITT. Сокращенно его называют RS-232. Он предназначен для непосредственного соединения кабелем двух произвольных устройств, одним из которых в нашем случае является интеллектуальный сенсор. Передающий выход одного устройства соединяется с приемным входом другого и наоборот.

Данные передаются побайтно. К каждому байту впереди прибавляется стартовый бит, а в конце – бит чётности и 1-2 стоповых бита. Получив стартовый бит, приемник выбирает из линии связи в приемный регистр биты данных тактами через установленные интервалы времени. Важно, чтобы продолжительность тактов приемника и передатчика была одинаковой ( 10 %). Скорость передачи выбирается из следующего стандартного ряда: 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 или 115200 бит /с (это – максимум). Расстояние, на которое ведется передача, не должно превышать 15 м.

Внешний интерфейс RS-232 поддерживают почти все микроконтроллеры и микроконверторы, в которые конструктивно встроены для этого соответствующие узлы и внешние выводы (" последовательный порт ").

Возможность передачи данных на расстояния до 1200 м одновременно нескольким адресатам и получения данных от нескольких (до 32) абонентов со скоростью до 10 Мбит/с обеспечивает стандарт EIA RS-485, который часто используют в промышленности.

В последнее время все более популярным становится интерфейс USB (Universal Serial Bus). Первая версия этого стандарта утверждена в 1996 г. Нынешние компьютеры допускают подключение этого интерфейса даже в процессе работы, автоматически распознают его и активируют требуемый для работы с ним драйвер. Протокол USB предусматривает 2 скорости передачи данных: высокую (12 Мбит/с) и низкую (1, 5 Мбит/с). Он допускает большое количество соединенных в сеть устройств – до 127. Максимальная длина кабеля соединения – до 5 м. Сигналы передаются через 4-жильный кабель и 4-контактный разъём

Стандартом предусмотрено 2 формы разъёма: одна – для соединения кабеля с компьютером, другая – для соединения с периферийным устройством, в нашем случае – с интеллектуальным сенсором. Конструкция USB разъёмов рассчитана на многократное быстрое соединение/ разъединение, что важно для портативных сенсоров. Через первый контакт разъема подается напряжение питания (обычно +5 В), которое может быть использовано для питания периферийного устройства небольшой мощности; через контакт 2 происходит прием, через контакт 3 – передача данных; контакт 4 – это " общая шина " (шина " земли").

IEEE 1394, который именуют еще FireWire или L-Link. Он обеспечивает скорость передачи данных до 400 Мбит/с, которой достаточно даже для того, чтобы передавать в реальном времени динамические цветные видеоизображения. К сожалению, большинство компьютеров еще не имеют соответствующего порта приема/передачи данных и не поддерживают этот стандарт. Тем не менее, он довольно перспективен.

Соединительный проводящий кабель вовсе не является обязательным элементом для обмена данными между сенсором и компьютером. Уже давно разработаны и используются устройства " инфракрасного" интерфейса. Большинство из нас пользуется пультиками дистанционного инфракрасного (ИК) управления телевизорами, видеомагнитофонами, другой бытовой техникой.

В последние годы все чаще стали применяться также беспроводные интерфейсы сверхвысокочастотной радиосвязи, особенно Bluetooth. Согласно стандарту Bluetooth 1.1 связь происходит на частоте около 2, 4 ГГц (не лицензированная полоса частот) радиосигналами малой мощности на расстоянии до 10 м (с усилителем – до 100 м). Уже ряд фирм промышленно выпускают готовые Bluetooth модули, в которых заложена вся электроника и программное обеспечение, требуемые для установления и поддержания связи.