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使用端口擴展器輕松高效地將具有成本效益的子節點添加到 IIoT 端點

1854526 2022-11-24 | pdf | 217.7KB | 次下載 | 免費

資料介紹

對于工業物聯網 (IIoT) 應用，IIoT 端點的特性和靈活性不僅在功能上不斷擴展，而且還在距離端點中的主機微控制器多英尺處擴展了物理控制區域。雖然 IIoT 端點主機微控制器的一些 I/O 引腳可用于到達這些擴展位置，但隨著距離的增加，I/O 線路變得更容易受到電磁干擾 (EMI) 的影響，從而導致可靠性降低。雖然另一個微控制器可以用作 IIoT 端點主機微控制器的子節點，但當數據僅用于簡單的數字 I/O 信號時，這可能會不必要地增加復雜性。對于工業物聯網 (IIoT) 應用，IIoT 端點的特性和靈活性不僅在功能上不斷擴展，而且還在距離端點中的主機微控制器多英尺處擴展了物理控制區域。雖然 IIoT 端點主機微控制器的一些 I/O 引腳可用于到達這些擴展位置，但隨著距離的增加，I/O 線路變得更容易受到電磁干擾 (EMI) 的影響，從而導致可靠性降低。雖然另一個微控制器可以用作 IIoT 端點主機微控制器的子節點，但當數據僅用于簡單的數字 I/O 信號時，這可能會不必要地增加復雜性。開發人員可以使用端口擴展器作為 IIoT 端點之外的經濟高效的子節點，而不是擴展 I/O 線以實現更廣泛的控制。開發人員可以使用端口擴展器作為 IIoT 端點之外的經濟高效的子節點，而不是擴展 I/O 線以實現更廣泛的控制。本文在介紹本文在介紹Maxim IntegratedMaxim Integrated的兩款端口擴展器之前先介紹端口擴展器的作用。這些擴展器通過串行接口輕松連接到主機微控制器，顯著擴展 IIoT 節點的數字 I/O 功能。它們在這樣做的同時保留了傳統的通用 I/O (GPIO) 功能，例如脈寬調制 (PWM) 生成和中斷檢測。的兩款端口擴展器之前先介紹端口擴展器的作用。這些擴展器通過串行接口輕松連接到主機微控制器，顯著擴展 IIoT 節點的數字 I/O 功能。它們在這樣做的同時保留了傳統的通用 I/O (GPIO) 功能，例如脈寬調制 (PWM) 生成和中斷檢測。為什么 IIoT 網絡需要端口擴展器為什么 IIoT 網絡需要端口擴展器規劃 IIoT 網絡時，首要步驟之一是確定端點的數量。需要將其行為與設施的其余部分同步的每臺設備都需要至少一個端點。工廠裝配線就是一個很好的例子。每個工位必須與整個裝配線的進度同步，以便在正確的時間執行正確的裝配程序。規劃 IIoT 網絡時，首要步驟之一是確定端點的數量。需要將其行為與設施的其余部分同步的每臺設備都需要至少一個端點。工廠裝配線就是一個很好的例子。每個工位必須與整個裝配線的進度同步，以便在正確的時間執行正確的裝配程序。但是，工廠裝配線中的 IIoT 端點可能不會局限于一個物理區域，而是可能會使用布線或電纜將 IIoT 端點的主機微控制器 GPIO 端口延伸到許多英尺之外，類似于以主機微控制器作為集線器的星形配置. 星形的每個點的終端可能具有足夠的復雜性，可以充當主要 IIoT 端點的子節點，但可能不夠復雜，無法配置為具有自己的網絡連接的自己的 IIoT 端點。雖然可以將子節點設計為由其自己的微控制器控制，但對于簡單的 GPIO，這可能會增加不必要的復雜性和成本。但是，工廠裝配線中的 IIoT 端點可能不會局限于一個物理區域，而是可能會使用布線或電纜將 IIoT 端點的主機微控制器 GPIO 端口延伸到許多英尺之外，類似于以主機微控制器作為集線器的星形配置. 星形的每個點的終端可能具有足夠的復雜性，可以充當主要 IIoT 端點的子節點，但可能不夠復雜，無法配置為具有自己的網絡連接的自己的 IIoT 端點。雖然可以將子節點設計為由其自己的微控制器控制，但對于簡單的 GPIO，這可能會增加不必要的復雜性和成本。一個真實的例子是使用 PWM 信號控制電機的 IIoT 端點。如果電機距離幾英尺遠，則需要向電機發送多個 PWM 信號，這會增加周圍區域的 EMI。屏蔽電纜可用于傳輸 PWM 信號，但這會增加系統成本，并且不會消除由于相位延遲或串擾引起的誤差。相反，可以使用 I 一個真實的例子是使用 PWM 信號控制電機的 IIoT 端點。如果電機距離幾英尺遠，則需要向電機發送多個 PWM 信號，這會增加周圍區域的 EMI。屏蔽電纜可用于傳輸 PWM 信號，但這會增加系統成本，并且不會消除由于相位延遲或串擾引起的誤差。相反，可以使用 I