Стандарт RS232 определяет канал связи «точка-точка» между устройством DTE (оконечное оборудование данных, такое как ПК или принтер) и устройством DCE (оборудование передачи данных, обычно модем). Одно устройство DTE взаимодействует с одним устройством DCE или с одним другим устройством DTE через нуль-модемный кабель. Нуль-модемный кабель – это кабель, в котором пересекаются линии передачи и приема. Однако с помощью специального кабеля можно настроить «прослушивание» данных третьим устройством.
Использование последовательной связи дает ряд преимуществ, включая простоту, легкость в использовании и требует всего нескольких контактов GPIO. RS-485 и RS-232 – это два стандарта последовательной передачи данных, которые были рождены давно. Они существовали задолго до USB, SPI, I2C и многих других протоколов, но все еще остаются актуальными и имеют свое место в сегодняшнюю эпоху. Хоть они в возрасте, но они все еще живы и работают.
В этой статье мы проведем сравнительный обзор RS485 и RS232 на основе их рабочего расстояния, методов передачи электрических сигналов, скорости передачи данных, количества драйверов и приемников, а также требований к напряжению. Давай начнем.
С помощью Arduino можно управлять довольно большим количеством (до 14) устройств с портом RS-232, и в данном примере будет показано, как это сделать.
Для управления 14-ю устройствами с RS-232 нам понадобятся 14 плат PES-2606. PES-2606 - это простая в использовании плата расширения RS-232 для Arduino Uno и Mega, которая позволяет Arduino обмениваться данными с последовательным устройством через RS-232.
Интерфейс RS485 довольно широко распространен в сфере подключения промышленного оборудования. По своему принципу работы он напоминает популярный интерфейс последовательной передачи данных RS232, однако RS485 более надежный и позволяет передавать информацию на куда большие расстояния, чем это может сделать RS232. К сожалению, персональные компьютери и большинство микроконтроллеров изначально не поддерживают интерфейс RS485, зато поддерживают RS232. Для того, чтобы соединить эти два мира в одно информационное пространство, следует собрать преобразователь этих интерфейсов. Представленная в данном материале схема позволяет сделать своими руками простой конвертер интерфейсов RS232-RS485, который позволит подключить компьютер или другое устройство к другим устройствам с RS485.
UART или универсальный асинхронный приемопередатчик присутствует практически во всех микроконтроллерах. Он позволяет обмениваться данными с периферийными устройствами и персональными компьютерами по протоколам RS232, RS485, LIN, IrDA.
Передача и прием данных с помощью UART в PIC32 производятся по линиям UxTX (для передачи) и UxRX (для приема). Кроме того, для более надежного использования UART в микроконтроллере предусмотрено аппаратное управление потоком данных, реализуемое с помощью выводов UxCTS и UxRTS.
Существует множество небольших приложений, в которых предпочтительнее питать устройство непосредственно от интерфейса RS232, а не от основного источника питания. Большинству микросхем для питания требуется 5 В, и интерфейс может обеспечить ток около 8 мА, который практически весь смогут потребить готовые регуляторы напряжения, не оставляя почти ничего для работы самой цепи. Используя всего четыре транзистора, можно собрать регулятор напряжения с токоограничением, что позволит получить больше тока из порта RS232, при этом не повредив его. Схема, приведенная ниже дает на выходе 5 В при минимальном входном напряжении 8 В и ток короткого замыкания 19 мА.
Ток, потребляемый самим регулятором составляет всего 0.2 мА. Схема на вид очень проста, но у нее есть свои хитрости. Для удовлетворения требований цепи нужно учитывать коэффициенты усиления транзисторов. В данном случае используются только устройства класса B, коэффициент усиления которых составляет от 220 до 280. Через диоды D1-D3 извлекается положительное напряжение из порта. Токоограничение реализуется с помощью резистора R1 и транзистора T1. Как только напряжение на резисторе достигает 0.7 В (при 18 мА R1 = 39 Ом) транзистор включается и отключает T2, тем самым гася выходное напряжение. Выходное напряжение 5 В устанавливается стабилитроном D4.