金石微開: [Arduino]RS485 初嘗

買了一塊WaveShare 的UART轉RS485(5V)板子來玩玩看。

先簡介一下RS485：

EIA-485（過去叫做RS-485或者RS485]）是隸屬於OSI模型實體層的電氣特性規定為2線，半雙工，多點通訊的標準。它的電氣特性和RS-232不大一樣。用纜線兩端的電壓差值來表示傳遞訊號，1極的電壓標識為邏輯1，另一段標識為邏輯0。兩端的電壓差最小為0.2V以上時有效，任何不大於12V或者不小於－7V的差值對接受端都被認為是正確的。

EIA-485僅僅規定了接受端和傳送端的電氣特性。它沒有規定或推薦任何資料協定。EIA-485可以應用於配置便宜的廣域網路和採用單機傳送，多機接受通訊連結。它提供高速的資料通訊速率（10m時35Mbit/s；1200m時100kbit/s）。EIA-485和EIA-422一樣使用雙絞線進行高電壓差分平衡傳輸，它可以進行大面積長距離傳輸（超過4000英尺，1200公尺）。
EIA-485經常和常用裝置UART一起使用來實現在飛機上的低速率資料傳輸，舉個例子，一些乘客控制單元採用這種裝置，從而只需要很少的線纜就可以實現幾端子共享線纜，從而減輕整個裝置的重量。

所以RS485上會常見到一些協定，例如Modbus,BacNet and Profibus 。

當然RS485 也可以利用2組A／B來達成全雙工（一對專送，一對專收）

以上資料來源：

EIA-485 WIKI

https://zh.wikipedia.org/wiki/EIA-485

簡單來說，RS485並沒有規定使用任何界面，只要電氣特性相符即可。

最左邊是接UART ，你可以看到它提供3種介面的RS485 A／B ，除了杜邦線之外就是2P端子，以及一個

腳立說明如下，資料來源：

http://www.waveshare.com/w/upload/9/95/RS485-Board-UserManual.pdf

主要特點為RSE這一支腳，它控制了資料流的方向，當RSE為HIGH時，代表要送資料，

RSE為LOW時表示要接收資料，所以一開始Master會預設為發送，remote會預設為接收。

由於RS485是半雙工的通訊方式，所以每一個裝都只能是傳送或是接收其中一種狀態。

參考了以下網址的範例。

https://arduino-info.wikispaces.com/SoftwareSerialRS485Example

這個範例master每次只能傳送一個byte，然候就會切換到接收模式直到Serial有再次輸入，就會切回去發送模式（此時remote傳再多它也收不到了），而remote在接收到資料後會切換成傳送模式把資料發送回去，10ms後就會再回到接收模式。

接腳如下：

arduino RS485

10 RX

11 TX

3 RSE

5V VCC

GND GDN

二塊板子之間的A接A，B接B。

之後燒錄程式，一邊為Master，一邊為remote

Master端程式如下：

/* YourDuino SoftwareSerialExample1
   - Connect to another Arduino running "YD_SoftwareSerialExampleRS485_1Remote"
   - Connect this unit Pins 10, 11, Gnd
   - Pin 3 used for RS485 direction control
   - To other unit Pins 11,10, Gnd  (Cross over)
   - Open Serial Monitor, type in top window. 
   - Should see same characters echoed back from remote Arduino

   Questions: terry@yourduino.com 
*/

/*-----( Import needed libraries )-----*/
#include <SoftwareSerial.h>
/*-----( Declare Constants and Pin Numbers )-----*/
#define SSerialRX        10  //Serial Receive pin
#define SSerialTX        11  //Serial Transmit pin

#define SSerialTxControl 3   //RS485 Direction control

#define RS485Transmit    HIGH
#define RS485Receive     LOW

#define Pin13LED         13

/*-----( Declare objects )-----*/
SoftwareSerial RS485Serial(SSerialRX, SSerialTX); // RX, TX

/*-----( Declare Variables )-----*/
int byteReceived;
int byteSend;

void setup()   /****** SETUP: RUNS ONCE ******/
{
  // Start the built-in serial port, probably to Serial Monitor
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("YourDuino.com SoftwareSerial remote loop example");
  Serial.println("Use Serial Monitor, type in upper window, ENTER");
  
  pinMode(Pin13LED, OUTPUT);   
  pinMode(SSerialTxControl, OUTPUT);    
  
  digitalWrite(SSerialTxControl, RS485Receive);  // Init Transceiver   
  
  // Start the software serial port, to another device
  RS485Serial.begin(4800);   // set the data rate 

}//--(end setup )---


void loop()   /****** LOOP: RUNS CONSTANTLY ******/
{
  digitalWrite(Pin13LED, HIGH);  // Show activity
  if (Serial.available())
  {
    byteSend = Serial.read();
    digitalWrite(SSerialTxControl, RS485Transmit);  // Enable RS485 Transmit   
    RS485Serial.write(byteSend);          // Send byte to Remote Arduino
    digitalWrite(Pin13LED, LOW);  // Show activity    
    delay(10);
    digitalWrite(SSerialTxControl, RS485Receive);  // Disable RS485 Transmit       
   
  }
    
  if (RS485Serial.available())  //Look for data from other Arduino
   {
    digitalWrite(Pin13LED, HIGH);  // Show activity
    byteReceived = RS485Serial.read();    // Read received byte
    if (byteReceived!=0 && byteReceived!=10 && byteReceived!=13)
     {
        Serial.print("receive:");        // Show on Serial Monitor
        Serial.write(byteReceived);
        Serial.println();
     }
     
    delay(10);
    digitalWrite(Pin13LED, LOW);  // Show activity   
   }  

}//--(end main loop )---

/*-----( Declare User-written Functions )-----*/

//NONE
//*********( THE END )***********

remote端如下

/* YourDuino SoftwareSerialExample1Remote
   - Used with YD_SoftwareSerialExampleRS485_1 on another Arduino
   - Remote: Receive data, loop it back...
   - Connect this unit Pins 10, 11, Gnd
   - To other unit Pins 11,10, Gnd  (Cross over)
   - Pin 3 used for RS485 direction control   
   - Pin 13 LED blinks when data is received  
   
   Questions: terry@yourduino.com 
*/

/*-----( Import needed libraries )-----*/
#include <SoftwareSerial.h>
/*-----( Declare Constants and Pin Numbers )-----*/
#define SSerialRX        10  //Serial Receive pin
#define SSerialTX        11  //Serial Transmit pin

#define SSerialTxControl 3   //RS485 Direction control
#define RS485Transmit    HIGH
#define RS485Receive     LOW

#define Pin13LED         13

/*-----( Declare objects )-----*/
SoftwareSerial RS485Serial(SSerialRX, SSerialTX); // RX, TX

/*-----( Declare Variables )-----*/
int byteReceived;
int byteSend;

void setup()   /****** SETUP: RUNS ONCE ******/
{
  // Start the built-in serial port, probably to Serial Monitor
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("SerialRemote");  // Can be ignored
  
  pinMode(Pin13LED, OUTPUT);   
  pinMode(SSerialTxControl, OUTPUT);  
  
  digitalWrite(SSerialTxControl, RS485Receive);  // Init Transceiver
  
  // Start the software serial port, to another device
  RS485Serial.begin(4800);   // set the data rate 
}//--(end setup )---


void loop()   /****** LOOP: RUNS CONSTANTLY ******/
{
  //Copy input data to output  
  if (RS485Serial.available()) 
  {
    byteSend = RS485Serial.read();   // Read the byte 
    digitalWrite(Pin13LED, HIGH);  // Show activity
    delay(10);              
    digitalWrite(Pin13LED, LOW);   
    Serial.write(byteSend);
    digitalWrite(SSerialTxControl, RS485Transmit);  // Enable RS485 Transmit    
    if (byteSend!=0 && byteSend!=10 && byteSend!=13)
        RS485Serial.write(byteSend); // Send the byte back
    delay(10);   
    digitalWrite(SSerialTxControl, RS485Receive);  // Disable RS485 Transmit      
//    delay(100);
  }// End If RS485SerialAvailable
  
}//--(end main loop )---

/*-----( Declare User-written Functions )-----*/
//NONE

//*********( THE END )***********