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PowerBus二线制 PK RS485 CAN 总线技术
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发表于2019-07-03 11:07:50
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电梯直达
二线制(POWERBUS)
一、通讯方式对比: 1. RS485通讯优点、缺点。 1.1 概述 RS485只能 通讯 VS POWERBUS 是高功率供电总线 RS485主要用于通讯,无供电能力。而POWERBUS的重点在于高功率供电,真正意义上实现了负载设备的通讯供电合一。 POWERBUS的通讯传输方式与RS485也大不一样,RS485采用的电压反转的方式,这种电平反转的方式只是用于信号识别,由于没有功率进行传输,所以很容易受到其他电场磁场的干扰。 试想,一个掉落的气球VS铅球。哪个更容易被干扰?
1.2通讯差异详解1.2.1浮动电压摆动传输 VS 高压高功率大摆幅下发与电流回传机制。POWERBUS 的可靠性从原理上相对RS485,CAN 的电压差分方式传输信息就具有压倒性 优势: 相比RS485,CAN 等总线:采用电压差分方式传输数据,采样浮动电压的交替变化,物理层一 个发送端对应多个高阻输入的方式。由于接收器是多个高阻输入,虽然发送端是推挽输出, 在距离发送端的近端,具有一定的干扰电压通过磁耦合入总线,产生的电压会被发送端引流吸收。但由于长导线的电阻,距离发送器的长导线远端,电压极易被干扰。如上图:、
可见,如果输出一个几A 的总线电流,就像220V 功率线,是很难被干扰的。这是基本原理级别的碾压。 1.2.2 RS485,CAN 的只能菊花链链接 VS POWERBUS 的任意拓扑。 RS485 在现场只能接受这种菊花链连接方式。但现场施工往往非常复杂,放置的从站控制端地理位置上又比较无序,加上施工人员可能存在经验不足等问题
而POWERBUS,则彻底解决了此问题,就像220V 电源线一样,无极性,任意位置,接上就能用。 这样碾压性的现场施工适应性,主要是两方面的技术积淀铸就: 1, POWERBUS 属于直流功率总线,每个节点都消耗功率,具有极强的线路产生的驻波和回声吸收能力。远比 RS485 和 CAN 的浮压摆动式传输阻抗适应性强。 2, POWERBUS 在窄带传输信号时,有专门针对对于驻波和回声延迟干扰的滤除算法。 1.3 电源与信号线分立导致的隔离成本与不隔离的共模电压风险 由于 RS485 ,CAN 信号线与供电线分离。导致远传后,由于功率线线损压降,导致的远端差模电压不同,不隔离的话,当线较细或距离较远时。会导致 RS485 或 CAN 芯片损坏可能。而供电与通讯同属两线的 POWERBUS 技术,则从原理上没有此问题。无需隔离。安全可靠。
1.4 与 220V 共管无屏蔽,POWERBUS 无惧。
根据 RS485 标准,必须使用屏蔽双绞线,单独穿管走线。而施工现场常常布线比较随意,施工人员经验和施工责任感良莠不齐。若与 220V 市电共管走线,由于浮压摆动式传输信号,220V 感应电流 RS485 的高阻抗无法消解。电压浮动易受干扰。
而POWERBUS,利用窄带传输,电流环回传机制。面对50HZ 的交流干扰,完全无视。 、 1.4 此外,POWERBUS 还具有众多 RS458 和 CAN 无法比拟的新特性。例如: 1.4.1 总线短路自动保护,自动恢复。 1.4.2 无极性,像 220V 一样可以接线不分正负。 2 CAN总线通讯优点、缺点。 2.1 概述 u CAN总线最早由博世公司提出,在汽车行业成熟应用,渐渐扩充到其他行业, u CAN总线最大的特点就是可抢占,任何设备随时可以发送数据到总线,总线通过仲裁,由优先级高的设备发送成功。CAN的抢占是通过其软件协议完成的,当然硬件也支持抢占。 u CAN总线成本相对较高,设计的复杂性也相对比较高。 u CAN网络最大点数为110点从站。 u CAN总线依然有极性问题,极性接错总线全不能工作。 u CAN在施工方面,与485一样。同样对线材有要求,也必须只能使用菊花链拓扑。总结来说,CAN的最大特点,只在于其支持抢占。而主从结构网络只能用主机轮询的方式。 u 而PowerBus硬件是支持抢占的,但因为是通用串口操作。客户可以自己做软件协议,来支持抢占。
3. 二线制(POWERBUS)优点、缺点。 3.1 网络大小与成本 二总线系统一般主站芯片较贵。对于,大网络节点,一主带几十上百多从的方式,主站成本相对则不敏感。而对于小点数网络,一主带一从的方式。往往主机成本就显得较高。 3.2 高速通讯 POWERBUS主要针对楼宇工控领域,主要用于传输节点信息,报警数据,设备状态等事件型信息,以稳定性为第一要素。通讯速率只有2400bps和9600bps两档可选。由于使用的串口透传方式,可以完全兼容MODBUS协议或任何自定协议。对于系统网络传输事件型报文,非常合适。但如果有大量纯数据类的传输,例如音视频。则可能速度不够。
一、为什么选用: 1、 二线制(POWERBUS)通讯。 主要看您的应用领域,是否选用主要看一个是您用于什么样的网络通讯,比如超高速通讯,例如只有光纤和网线速度才能满足的,就不太适合。 而对于如果原用RS485,或者CAN总线组网的4线系统,则非常合适,POWERBUS具有非常友好的透明UART界面,原有系统若为MODBUS可以直接兼容无需改动软件。 二、电力载波说明: 1、 二线制是电力载波吗?有何依据说明?(针对人群:甲方、设计师、研发工程师、业主、总包方)。 二线制不是电力载波。 从原理上讲: 电力载波属于过零点调制,通过变压器溃入信号进入220V,主要适用于交流。而POWERBUS属于在直流上进行调制。 从应用上讲, 1, 电力载波由于中国电网大规模使用,所以如果在封闭环境中使用,必须妥善隔离上层的来自国家电网的载波信号。否则两个系统都无法工作正常。 2, 一些需要备电的场合,要求市电停电后还要能正常运行一段时间,无法使用220V载波。采用电池逆变的成本太高效率太低。而直接使用电池直流接入整个系统成本都较低。 3, 电力载波系统由于变压器的接入,实现成本远比二总线高。 4, 电力载波传输距离较近。 综上所述,一般来说,如果可以采用直流供电的系统,POWERBUS优势很有压倒性。而电力载波无法用。 而如果是交流系统,POWERBUS无法用。所以两者的适用面和方向虽有重合,但不完全一致。 三、 二线制压降问题; 1、 使用二线制(POWERBUS)压降问题怎样解决? 4.1 这个概念是有问题的! 任何导体都有电阻,常规4线系统(2供电2通讯)为联网设备供电,直流电源经过供电线也会产生压降。我们管这叫线损。这并不是POWERBUS才存在的。 我们可以先了解一下直流线损。
针对直流系统有且只有4种办法,来可以带的更多,带的更远。 1, 提高主站端电压。 由于一般开关电源都是按瓦卖的。24V5A和36V3A的电源,价格基本是一致的。但更高的输出电压,一方面可以直接提高从站端的电压,另一方面,一般采用DCDC降压的从站,得到的输入电压越高,从输入获取的电流就越小。所以,相同负载网络下,从导线上经过的电流就更小,整个系统的线损会大大降低。此方法效果最显著,性价比最高。 2, 降低从站的功耗。 可以选用低功耗的器件,采用更高效率的DCDC芯片。降低从站的整体功耗。 3, 加粗线。 粗线会大大降低导线电阻。减少线损产生的压降。
4, 加中继。 在线损电压降低到设备无法供电的位置之前,加入中继和电源。主要目的是加入电源。但对于一些不方便加入电源的场合,如隧道等,只能采取其他办法。 想让一个直流系统带的更多,带的更远。有且只有以上4个办法。 说罢直流,我们再来说POWERBUS。POWERBUS会在直流基础上,叠加一个可用效率。 我们来做跟直流对比一下。 如果定义直流的效率为100% 那么9600bps的powerbus为75%直流,2400bps的powerbus为95%直流。 这是由于总线占用了一部分供电时间片来进行通讯和线路。所以会损失一部分电压。从POWERBUS输出就损失了。 换句话说,直观的来讲。如果一个直流供电系统,在一段长导线上,能带载100个从站,再多挂一个就没电了。那么,如果更换为POWERBUS总线供电。 9600bps通讯速率下,能挂75个,2400bps下,能挂95个。 以我们经验,一般来说,大规模联网设备,整个系统的带载量瓶颈一般是DCDC降压部分。因为一般DCDC降压效率只有80%,而在小电流输出的场合,效率更低,一般只有50%,甚至不到。所以要优化一个直流负载网络的供电,POWERBUS不会是整个系统的瓶颈,效率主要损失DCDC降压部分。 至于线性稳压降压的方式,带载能力更加恶劣。 二线制通讯距离对比RS485、CAN通讯距离数据分析。
1、 二线制带载通讯芯片功率实际最大可以做几百W? 主要跟供电直流电源相关,总线可以提供20A电流。如果电源采用48V电源,最大可以为整个网络提供960W功率。
一、研发工程师为什么选用: 1、 二线制在带高负载时的通讯状况如何; POWERBUS在高功率负载下,满载20A,十万帧无误码。POWERBUS的通讯可靠性主要体现在长距离和现场施工任意拓扑,和任意线缆上。这些是RS485和CAN无法做到的。 2、 二线制外围电路与485通讯相比是否更简单; 5.2.1 通讯线隔离成本与差模电压造成的灌电流损坏 相比485来说简单许多,485从站要为差模电压的隔离问题考虑。继而陷入隔离成本高与长线应用灌电流易损坏两者之间的泥潭。而二总线数据和功率同时传输,外围电路固定而可靠。 5.2.2 终端电阻设计与施工调试困扰 485设备常常为了由于吸收驻波反射而要设置终端电阻部件。而POWERBUS无此要求。 3、 二线制在样品调试时与485通讯对比是否更方便,同理,在现场调试时是否方便; 5.3.1 样品调试 POWERBUS有完整的全套的评估板,主站端有RS485,RS232扩展接口。从站端有RS485,有TTL接口。可以非常简便的接驳电脑,使用MODBUS POLL或者串口助手进行通讯测试。如果原有设备是485网络系统,可以直接把POWERBUS评估板串进去进行转换,直接通讯和带载测试。 5.3.2 现场调试 现场调试powerbus时,由于可能造成接错线的原因已经很少了。Powerbus具有无极性,任意拓扑的布线特点。通常只要排查线路短路,或者长线末端电压是否够,并相应的排查短路或者增加中继和电源,就可以完成调试了。 4、 二线制的抗干扰能力,对与所带设备的连接线材有何要求; 无要求,无需屏蔽。无需单独穿管。常用的BVVB(平行线)或者RVS(双绞线)都行。当然也可以使用网线。只不过网线纤芯较细,传输直流线损压降比较大。 5、 二线制中总线挂载数量;单个设备故障后是否会对其它设备造成影响; 这个问题要看设备故障了。比如从站MCU跑飞了,不停对外发送数据。会占用掉上行通道。但POWERBUS总线有个特性,就是上行数据和下行数据如果发生数据冲突时,下行数据可以保证完整送达,上行数据可以被淹没或者打散。所以,完全可以利用这一特性在协议上,进行区分和处理。比如下发广播一条数据,让其他正常的MCU收到并辨别此命令关闭自己设备电源或者点亮某颗LED。而MCU死掉跑飞的那颗,则无法辨别和相应。自然就很容易在现场识别出来哪个从站故障了。 6、 二线制中单个设备的消耗功率 单从站可以从总线上最大引用1A,所以也要看电压。比如48V供电的话,最大功率48W。但要注意因为线损压降的存在,所以一般设备最低工作电压,都有一定的空间距离最高供电电压。 二、设计师如何接受: 6.1 接受与掌握门槛 由于POWERBUS具有非常友好的外部界面UART通用接口,所以通常使用过RS485的工程,或者使用过CAN的工程都可以非常容易直接上手设计。 6.2 如何说服工程师 一般工程师都会收到485在现场施工调试的众多问题困扰。尤其: 1, 是否隔离,不隔离现场容易差模电压互灌电流导致损坏芯片。隔离又成本极高。 2, 现场无法联网,对于已布线好的系统。常常分叉接线,然而485并不支持。而工程师去了现场也无法解决。 3, 常常由于短路,接线问题,损坏的设备回来会让工程师排查。但只能查到485芯片损坏。而POWERBUS具备短路保护功能。大大节省工程师对于现场的种种问题造成的损坏,排查,设计等问题。 三、对于甲方、业主、总包有哪些好处: 7.1对于甲方 对于甲方,采用POWERBUS的系统可以节省两条线,降低整体成本, 并且由于POWERBUS的施工方便的特性,无极性布线,任意拓扑等特性,大大降低了布线错误可能,加快了工程验收时间。两条线布线也比4跳线穿管施工大大节省了人工费用和工时。对于以后维护,两条线也比4条线,更方便于排查与维修 更换,避免发生维保人员不小心接错烧毁整个系统的情况。 省时,省事,省人工,省钱。 7.2对于业主 对于业主而言,powerbus具备短路保护功能。可以大大防止误操作情况下的总线接口损坏几率。并且对于后期维保,集中供电的系统,集中供电,集中管理电池。降低了维保难度与维保频率。 7.3对于总包 对于总包而言,powerbus也是可以大大缩短工期,这个工期一方面是4线施工比2线省一半穿线工时与人工,另一方面由于powerbus的无极性任意拓扑,无需终端电阻等,大大降低了可能的出错和排查时间。由于常常布线和施工不是一拨人,所以经常由于布线问题导致设备安装上无法开通。进而难以判断布线问题还是设备问题。而导致拖延工期。而powerbus从根源上直接大大降低了施工错误率。
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发表于2019-07-03 11:08:47
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如果有需要了解详细资料 可以加我微信 18515620176
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发表于2019-07-12 16:02:53
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这个资料介绍的很全面 受教了
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发表于2019-07-22 14:24:03
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互相交流
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发表于2019-08-09 17:40:01
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国产CAN 芯片 替换TJA1050 TJA1040 SN65HVD230 QQ:395990383 |
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发表于2019-08-12 13:42:40
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收到
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发表于2019-09-20 09:55:21
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支持支持二线制,节省大量成本和时间
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发表于2019-09-24 11:49:58
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感谢您的支持 有需要可以留一个联系方式
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发表于2019-09-30 10:29:08
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这个介绍很全面了,实际使用还是很赞的 好东西
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发表于2019-10-17 09:58:57
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谢谢您的认同
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发表于2019-10-18 09:17:11
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这个有DEMO板可以测试吗?
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发表于2019-10-18 12:50:37
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有的 您的联系方式是多少呢
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发表于2019-10-18 14:34:51
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您的QQ邮箱是多少呢 我给您发手册资料
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发表于2019-11-13 23:00:17
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new.ease@163.com需要一份资料。是有相关IC么。如果能用在自动化上。布线就很有优势。
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发表于2019-11-14 10:04:30
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您的QQ号是多少呢 咱们QQ联系一下吧
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发表于2019-12-15 15:58:10
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这个上面只说了下行的原理,上行数据是怎么传输的了,麻烦楼主给科普一下,谢谢。
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发表于2019-12-15 15:59:31
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资料能发一份给我吗?最近在做园林灌溉产品正好符合我们需求,29015582@qq.com,谢谢!
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发表于2019-12-16 10:24:55
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我们是采用了下行电压、上行电流环的方式 如果需要详细资料 可以加我的微信 18515620176
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发表于2019-12-16 10:27:01
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19#
没有问题 您加一下我微信吧 18515620176 我给您发详细资料和一些方案介绍 方便更好开发产品
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发表于2019-12-26 11:15:51
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20#
需要资料的可以加我的微信号 幺 八 五 幺 五 六 两 洞 幺 拐 六
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发表于2020-01-15 10:45:25
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我最近用到智能家居系统上了 非常好 不错 通讯很稳定 也可以手机平板控制 也可以本地控制 而且布线也不需分开布线 |
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发表于2020-01-15 10:47:16
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谢谢您的认可 我们会努力做最好的二总线芯片 为大家服务
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发表于2020-01-15 15:42:50
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有没有什么参考设计啊。
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发表于2020-01-16 09:41:33
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24#
有啊 您可以加我的微信号 幺 八 五 幺 五 六 两 洞 幺 拐 六
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发表于2020-03-11 11:51:39
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地面引导灯
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发表于2020-04-09 22:49:00
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楼主很热心,给的资料非常专业,学习到了很多!对开发产品研发帮助很大!
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发表于2020-04-10 11:01:38
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谢谢您对我的认可 希望咱们后期合作愉快 有需要资料加我微信
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发表于2020-04-22 14:31:31
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资料很好,考虑使用到项目中
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发表于2020-04-23 11:40:59
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有需芯片详细资料的可以联系我 添加我的微信
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发表于2020-05-09 14:27:20
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485需要双线,100米,的线材多少钱?(必须要4芯)。 电源调制,只需要2芯就ok。
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发表于2020-05-11 14:45:45
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谢谢您的 认可 需要资料的可以加我的微信号 幺 八 五 幺 五 六 两 洞 幺 拐 六
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发表于2020-07-07 10:33:57
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很详细,感谢楼主的分享!
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发表于2020-07-07 10:57:59
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谢谢您的认可,需要详细资料可以加我的微信 18515620176
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发表于2020-09-15 11:10:02
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这几天看了一下POWERBUS,似乎具备不少优势,拓扑结构还能供电,最好厂家都出点评估板让更多人有直观感受,另外弱电载波跑RS485会出现什么问题也不知道,建议厂家出完整的DEMO,而不只是主机和从机的小板子。 嘻嘻。
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发表于2020-09-15 11:14:50
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谢谢您的认可, 欢迎大家加我微信 18515620176
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发表于2020-10-21 16:12:03
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发表于2020-10-28 17:57:14
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powerbus 芯片 功能特性强大 施工方便简单 成本低 发展空间巨大 开发潜力很大
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发表于2020-10-29 09:09:43
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谢谢您的认可和信任,有需要二总线芯片资料和demo评估板资料的可以加我微信,18515620176.(样片申请)
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发表于2020-12-04 11:22:02
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资料已发送过去了 您注意查收,您也可以加我的微信 18515620176
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发表于2020-12-08 14:19:16
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二总线讲得很详细,感谢楼主,感觉受益匪浅啊
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发表于2020-12-09 09:37:36
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有需要的朋友 可以加我微信,详细的资料 和芯片样片可以免费申请 18515620176(微信号)
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发表于2021-01-29 14:06:38
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这产品挺好。电力线载波类似应用场景,可以在直流系统中使用。有农业产品在做评估了。
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发表于2021-01-29 14:39:17
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谢谢您的认可和信任,有需要二总线芯片资料和demo评估板资料的可以加我微信,18515620176.(样片申请)
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发表于2021-02-25 11:53:12
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假期结束 开始工作 ,需要二总线芯片资料的可以加我微信了 18515620176(赠样片)
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发表于2021-03-12 12:02:28
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这个技术应该是用在消防系统上的,我感觉用在智能家居或工业现场的两线制仪表,都还是很不错。但具体效果还得需要实际验证
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发表于2021-03-12 12:02:56
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准备作验证测试
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发表于2021-03-12 14:09:23
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谢谢您的认可 ,有需要芯片资料和样片打样的 可以加我的微信 18515620176(微信同号)
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发表于2021-05-28 10:40:43
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可用于新建或改造项目中,实时监测母线槽连接器内母排附近的温度状态,温度过高则及时发出报警信号,杜绝因母线过热产生的安全隐患。AD1610M通过有线通信方式,将温度是否过高的信号上传至本地HMI、本地母线监控系统或亚盾智慧云平台进行数据分析与处理,构建智能母线监控系统。 该产品本身集成温度传感器,传感器采用全铜温度探头,感温更快更精确。产品全部采用模拟电路设计,稳定可靠,定性输出温升状态;并配有继电器无源节点,输出相应的报警信号;该产品安装简单快捷,成本经济低廉。 |
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发表于2021-08-13 16:30:20
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发表于2021-08-18 14:41:21
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有需要芯片资料和样片打样的 可以加我的微信 18515620176(微信同号)
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发表于2021-08-25 17:58:43
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51#
主站从站怎么与单电机搭配使用数据控制传输呢 |
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