Модуль преобразователя интерфейсов uart ttl rs 485

Обзор конвертера TTL-RS485

В предыдущей статье рассказывал о протоколе связи I2C используемый в дисплеях LCD1602, OLED и во многих других устройств. Сегодня расскажу о другом протоколе RS485, который использует асинхронную передачу данных и преимуществом RS-485, является возможность передачи данных на большие расстояния. Данный протокол часто используется промышленности.
В этой статье приведу пример организации связи по протоколу RS485 и использовании недорогих модулей на базе микросхемы MAX485.

Технические параметры.

► Рабочее напряжение: 5 В
► Потребляемый ток:

Принципиальная схема модуля показана на рисунке ниже.

Назначение контактов:
► VCC и GND — питание модуля
► B — Вход/выход линии RS-485
► A — Вход/выход линии RS-485
► DI — Вход передатчика (TX)
► DE — Разрешение работы передатчика
► RE — Разрешение работы приёмника
► RO — Выход приемника (RX)

Переключение модуля на прием и передачу осуществляется с помощью выводов DE и RE. Если их замкнуть между собой и подключить к любому цифровому выводу arduino, то подав на него «1» модуль будет работать только на передачу, а подав «0», только на приём.

Подключение Arduino к RS485

Необходимые детали:
► Arduino UNO R3 x 2 шт.
► Конвертер TTL-RS485 на чипе MAX485 x 2 шт.
► Провода DuPont, 2,54 мм, 20 см x 1 шт.

Подключение.
В примере используем две Arduino UNO и два модуля RS485. Сначала подключаем Arduino (Master) к модулю RS485, вывод 10 (Arduino) к RO (RS485), вывод 11 (Arduino) к RI (RS485) и вывод 3 подключаем к контактам RE, DE (RS485). Затем подключаем питание VCC и GND и конечно два провода в шине RS485, «A» к «A», «B» к «B». Аналогично собираем и второю Arduino.

Программа.
В примере, используем библиотеку «SoftwareSerial» которая входит в среду разработки Arduino IDE. Библиотеку используем только для удобства, так как если воспользоватся выводами 0 и 1, нам придется каждый раз отключать модуль MAX485 при загрузке скетча. Сама программа не сложная, мы одновременно подключим две Arduino на один компьютер и запустим две среды разработки Arduino IDE. Открыв мониторинг порта мы отправим команды с Master Arduino на Slave Arduino и обратно.

Источник

Преобразователь UART в RS-485 на MAX485, модуль HW-97

Описание

Модуль преобразователя интерфейсов UART TTL в RS-485, собранный на микросхеме конвертера физических уровней MAX485, специализируется в области построения локальных сетей с двухсторонним обменом данных на достаточно дальние расстояния. Интерфейс RS-485 наиболее актуален в промышленном производстве, в котором расположенное на крупных площадях оборудование может находится друг от друга на значительно удалённых дистанциях. Компактные размеры платы располагают к интеграции модуля UART-RS485 в разнообразные устройства, начиная с самых малых конструкций. Модуль преобразователя RS-485 может эксплуатироваться совместно с вычислительными платформами, включая Ардуино, Teensy, PyCom, ESP, STM, Raspberry Pi и другие, а также любым другим устройством управления, оборудованным встроенной или внешней шиной асинхронной последовательной связи UART.

Технические характеристики

• Модель: HW-97
• Питание: 3.3 — 5 В
• Приёмопередатчик: MAX485CSA
• Количество передатчиков: 1
• Количество приёмников: 1
• Нагрузочная способность: до 32 узлов в одном сегменте
• Режим работы: полудуплексный
• Режим передачи: дифференциальный сигнал (балансный)
• Чувствительность приёмника: 200 мВ
• Сопротивление входа приёмника: 12 кОм
• Диапазон напряжений передатчика: +1.3 В . +5 В
• Скорость передачи данных: макс. 2.5 Мбит/сек
• Интегрированный согласующий резистор (терминатор): 120 Ом
• Светодиодная индикация наличия питания
• Выводы RS-485: винтовые клеммы-терминал
• Температура эксплуатации: 0°С. +70°С
• Размеры: 44 х 14 х 15 мм

Источник

Конвертер интерфейса RS-485 – UART TTL с грозозащитой и авто-контролем потока

Фото платы

Конвертер интерфейса RS-485 – UART TTL (RS485 to ttl converter) выполнен в промышленном исполнении платы. Поэтому, его можно использовать в суровых полевых условиях или в условиях индустриальных помех и имеет элементы для грозозащиты линии RS-485 и аппаратный автоматический контроль потока (Automatic Flow Control).

Конвертер имеет защиту интерфейса – на плате установлены три двунаправленных TVS диода (Transient Voltage Suppression Diode – полупроводниковый ограничитель напряжения или супрессор) и два самовосстанавливающихся предохранителя.

Преобразователь может выполнять конверсию между TTL сигналом и RS485 сигналом, но RS-485 работает в режиме полудуплекса. Таким образом, в этом режиме выполняется двух-сторонняя связь, но она производится в одном направлении в конкретный момент времени. Другими словами, каждая сторона канала связи может быть передающей или приемной стороной, но в один момент времени информация передается в одном направлении. Модуль не нуждается в дополнительном контроле “прием – передача”, т.к. имеет автоматический аппаратный контроль потока.

Также, на плате конвертера установлен терминальный резистор 120 Ом между линиями “A” и “B”, кроме того имеются два светодиода для индикации приема и передачи по сигнальным линиям “RXD” и “TXD”.

Источник

Русские Блоги

Последовательный порт, COM-порт, порт UART, TTL, RS-232, RS-485 разница

Последовательный порт, COM-порт, порт UART, TTL, RS-232, RS-485 разница

Во-первых, последовательный порт, порт UART, COM-порт и порт USB относятся к форме физического интерфейса (аппаратному обеспечению). А TTL, RS-232, RS-485 относятся к стандарту уровня (электрический сигнал).

Серийный порт：
Последовательный порт — это общий термин. Все UART, TTL, RS232 и RS485 используют одинаковые протоколы синхронизации, поэтому все они называются последовательными портами.

Интерфейс UART：
Универсальный асинхронный приемник / передатчик, UART — это логическая схема для передачи и приема через последовательный порт, эта часть может быть независимой в микросхеме или как модуль, встроенный в другие микросхемы, однокристальный микрокомпьютер, SOC , ПК будет иметь модуль UART.

COM порт：
конкретно относится к форме D-SUB (структура разъема, разъем интерфейса VGA также является D-SUB) последовательным портом связи на настольных компьютерах или некоторых электронных устройствах, использующих последовательные порты. Время связи и логический уровень RS232.

Порт USB：
Универсальная последовательная шина и последовательный порт — это два понятия. Хотя это также последовательная связь, синхронизация связи и уровень сигнала USB полностью отличаются от последовательного порта, поэтому он не имеет ничего общего с последовательным портом. USB — это высокоскоростной интерфейс связи, используемый для ПК для подключения различных периферийных устройств, U-диска, клавиатуры и мыши, мобильного жесткого диска, конечно, также включает модуль «USB для последовательного порта». (Модуль USB для последовательного порта — это модуль UART интерфейса USB

TTL, RS232, RS485 — все логические уровни

TTL: TTL относится к логической схеме биполярного транзистора Многие модули «USB to TTL» на рынке фактически являются модулями «USB to TTL level serial port». Этот сигнал 0 соответствует 0 В, а 1 соответствует 3,3 В или 5 В. Совместимость с уровнем ввода-вывода однокристального микрокомпьютера и SOC. Однако фактический уровень не обязательно является TTL, потому что большая часть цифровой логики теперь сделана по технологии CMOS, но используется термин TTL. Когда мы поддерживаем последовательную связь, то, что выходит непосредственно из микроконтроллера, в основном является уровнем TTL.

Уровень TTL: Полный дуплекс (логическая 1: 2,4–5 В, логический 0: 0–0,5 В)

1. Блок-схема оборудования выглядит следующим образом: TTL используется для связи между двумя MCU.

2. «0» и «1» означают

RS232：
— это интерфейс стандарта асинхронной передачи, разработанный Ассоциацией электронной промышленности (EIA), который соответствует стандарту уровня и протоколу связи (последовательности). Стандарт уровня: + 3V ～ + 15 В соответствует 0, -3 В ～ -15 В соответствует 1. Логический уровень RS232 отличается от TTL, но протокол тот же.

Уровень RS-232:
Полный дуплекс (логика 1: –15–5 В, логический 0: +3– +15 В)

1. Блок-схема оборудования выглядит следующим образом: TTL используется для связи между MCU и ПК.

2. «0» и «1» означают

RS485：
RS485 — это стандарт последовательного интерфейса. Он использует дифференциальную передачу для передачи на большие расстояния. Он передает дифференциальные сигналы, и его способность к помехам намного сильнее, чем у RS232. Разница давлений между двумя линиями — (2_{6) V означает 0, разница напряжений между двумя линиями равна + (2}6) V означает 1

RS-485：
полудуплекс (логика 1: + 2– + 6 В, логический 0: –6–2 В), где уровень относится к разнице напряжений между двумя проводами AB.

1. Блок-схема оборудования выглядит следующим образом.

2. «0» и «1» означают

COM порт

Это порт последовательной связи, или сокращенно последовательный порт. Это отличается от «универсальной последовательной шины» USB и «SATA» жесткого диска.

Обычно мы видим два физических стандарта. 9-контактный штекер D-типа и 4-контактный штекер DuPont.

Это обычный 4-контактный последовательный порт, который часто встречается на печатных платах и ​​часто имеет контакты DuPont наверху. Иногда бывает пятый вывод, вывод питания 3,3 В.

Поскольку зарезервировано на печатной плате, может быть много протоколов в зависимости от конкретного устройства.

Последовательный порт во встроенной системе обычно относится к порту UART, но мы часто не знаем разницы между ним и COM-портом, а также взаимосвязи между RS232 и TTL. Фактически, UART и COM относятся к форме физического интерфейса (аппаратного), а TTL, RS-232 относится к стандарту уровня (электрический сигнал).

UART имеет 4 контакта (VCC, GND, RX, TX), используя уровень TTL, низкий уровень — 0 (0 В), высокий уровень — 1 (3,3 В или выше).

Ниже приведен 9-контактный последовательный порт D-типа (простым языком). Его можно увидеть за настольным компьютером.

Помните, что для этого интерфейса существует только два протокола: RS-232 и RS-485. Не будет уровня TTL (кроме особых приложений).

Определение 9-контактного последовательного порта можно найти здесь:http://wenku.baidu.com/view/5c170c6925c52cc58bd6be6e.html

Обычно мы подключаем RXD TXD только к двум контактам плюс GND.

На картинке ниже показана небольшая плата от USB до последовательного порта TTL, который можно расширить с помощью USB. Чип PL2303HX.

Интернет часто путает различные последовательные порты, но это действительно может загружать программы для микроконтроллера STC.

Это еще один тип микросхемы CP2102, который также является последовательным портом USB-TTL. Говорят, что он лучше, чем PL2303, и на практике это не ощущается. Эта небольшая плата имеет дополнительный вывод питания + 3,3 В для адаптации к различным целевым цепям.

На следующем рисунке показан последовательный порт USB — RS-232:

Сравнение производительности RS-232 и RS-485

1、Защита от помех: Интерфейс RS485 представляет собой комбинацию сбалансированного драйвера и дифференциального приемника, который имеет хорошие помехоустойчивые характеристики. Интерфейс RS232 использует сигнальную линию и обратную линию сигнала для формирования общей формы передачи по земле, которая подвержена синфазным помехам.

2、Расстояние передачи: Стандартное значение максимальной дальности передачи интерфейса RS485 составляет 1200 метров (при 9600 бит / с), что на самом деле может достигать 3000 метров. Расстояние передачи RS232 ограничено, максимальное стандартное значение расстояния передачи составляет 50 метров, фактически оно может использоваться только на расстоянии около 15 метров.

3、Коммуникационная способность: Интерфейс RS-485 позволяет подключать к шине до 128 трансиверов.Пользователи могут легко создать сеть устройств с одним интерфейсом RS-485. RS-232 позволяет общаться только один на один.

4、Скорость передачи: Скорость передачи RS-232 низкая. При асинхронной передаче скорость передачи составляет 20 Кбит / с. Максимальная скорость передачи данных RS-485 составляет 10 Мбит / с.

5、Сигнальная линия: Полудуплексная сеть, состоящая из интерфейсов RS485, обычно требует только двух сигнальных линий. Порт RS-232 обычно использует только три линии RXD, TXD и GND.

6、Значение электрического уровня： Логическая «1» RS-485 представлена ​​разностью напряжений между двумя линиями как + (2-6) В; логический «0» представлена ​​разностью напряжений между двумя линиями как — (2-6) В. Напряжение любой сигнальной линии в RS-232-C находится в отрицательной логической зависимости. А именно: логическая «1», -5- -15В; логическая «0» + 5- + 15В.

Источник