Arduino Nano ESP32 - RS-422

Dieses Tutorial zeigt dir, wie man RS-422-Kommunikation mit dem ESP32 verwendet. Wir werden im Folgenden die folgenden Schritte durchgehen:

Wie man den Arduino Nano ESP32 mit dem TTL-zu-RS-422-Modul verbindet.
Wie man den Arduino Nano ESP32 programmiert, um Daten vom TTL-zu-RS-422-Modul zu empfangen.
Wie man den Arduino Nano ESP32 programmiert, um Daten an das TTL-zu-RS-422-Modul zu senden.
Wie man bidirektionale Daten über RS-422 zwischen Ihrem PC und dem Arduino Nano ESP32 sendet.

Erforderliche Hardware

1	×	Arduino Nano ESP32
1	×	USB-Kabel Typ-A zu Typ-C (für USB-A PC)
1	×	USB-Kabel Typ-C zu Typ-C (für USB-C PC)
1	×	TTL-zu-RS422-Modul
1	×	Verbindungskabel
1	×	(Optional) RS422-zu-USB-Kabel
1	×	(Empfohlen) Schraubklemmen-Erweiterungsboard für Arduino Nano
1	×	(Empfohlen) Breakout-Erweiterungsboard für Arduino Nano
1	×	(Empfohlen) Stromverteiler für Arduino Nano ESP32

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

1	×	DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays)
1	×	DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

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Über TTL-zu-RS-422-Modul

Beim Einsatz serieller Kommunikation auf dem Arduino Nano ESP32 mit Funktionen wie Serial.print(), Serial.read() und Serial.write() erfolgt die Datenübertragung über den TX-Pin, während der Empfang über den RX-Pin stattfindet. Diese Pins arbeiten auf TTL-Ebene, was bedeutet, dass sie Signale mit einem begrenzten Spannungsbereich verarbeiten. Daher wird für die serielle Kommunikation über längere Distanzen die TTL-Signale in RS-232, RS-422 oder RS-485-Standards konvertiert.

In diesem Leitfaden untersuchen wir die Verwendung von RS-422 (auch RS-422 genannt) mit dem Arduino Nano ESP32, indem wir ein TTL-zu-RS-422-Modul einsetzen. Dieses Modul ermöglicht die Umwandlung von TTL-Signalen in RS-422-Signale und umgekehrt.

Pinbelegung

Das RS422-zu-TTL-Modul verfügt über zwei Schnittstellen:

TTL-Schnittstelle (verbunden mit ESP32):

VCC-Pin: Dieser Versorgungspin sollte mit VCC (5V oder 3,3V) verbunden werden.
GND-Pin: Dieser Versorgungspin sollte mit GND (0V) verbunden werden.
RXD-Pin: Dieser Datenpin sollte mit einem TX-Pin des Arduino Nano ESP32 verbunden werden.
TXD-Pin: Dieser Datenpin sollte mit einem RX-Pin des Arduino Nano ESP32 verbunden werden.

RS422-Schnittstelle:

A (R+) Pin: Dies ist der RX+-Pin des Moduls. Verbinden Sie diesen Pin mit dem TX+-Pin (T+ oder Y-Pin) des anderen RS422-Geräts.
B (R-) Pin: Dies ist der RX- Pin des Moduls. Verbinden Sie diesen Pin mit dem TX- Pin (T- oder Z-Pin) des anderen RS422-Geräts.
Y (T+) Pin: Dies ist der TX+-Pin des Moduls. Verbinden Sie diesen Pin mit dem RX+-Pin (R+ oder A-Pin) des anderen RS422-Geräts.
Z (T-) Pin: Dies ist der TX- Pin des Moduls. Verbinden Sie diesen Pin mit dem RX- Pin (R- oder B-Pin) des anderen RS422-Geräts.

image source: diyables.io

Verdrahtungsdiagramm

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Wie programmiert man den Arduino Nano ESP32, um das RS422-Modul zu verwenden

Definieren Sie die seriellen Pins:

#define RX1PIN D3 #define TX1PIN D2

Initialisiert die serielle Schnittstelle:

Serial1.begin(9600, SERIAL_8N1, RX1PIN, TX1PIN); // RS-232-Schnittstelle

Um Daten von RS422 zu lesen, können Sie die folgenden Funktionen verwenden:

Um Daten auf RS422 zu schreiben, können Sie die folgenden Funktionen verwenden:

Und weitere Funktionen zur Verwendung mit RS422 in Serial-Referenz

Arduino Nano ESP32 Code

/* * Dieser Arduino Nano ESP32 Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser Arduino Nano ESP32 Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/arduino-nano-esp32/arduino-nano-esp32-rs422 */ #define RX1PIN D3 #define TX1PIN D2 void setup() { // start communication with baud rate 9600 Serial.begin(9600); // Serial Monitor Serial1.begin(9600, SERIAL_8N1, RX1PIN, TX1PIN); // RS422 // wait a moment to allow serial ports to initialize delay(100); } void loop() { // Check if there's data available on Serial if (Serial1.available()) { char data = Serial1.read(); // read the received character Serial1.print(data); // echo back to data to the sender Serial.print(data); // print the recived data to Serial Monitor } }

Testen

Sie können einen Test durchführen, indem Sie Daten von Ihrem PC zum Arduino Nano ESP32 über RS-422 senden und umgekehrt. Um dies zu tun, befolgen Sie die folgenden Schritte:

Schließen Sie den Arduino Nano ESP32 über ein RS-422-zu-USB-Kabel an Ihren PC an, wie unten gezeigt:

Arduino Nano ESP32 RS422 zur PC-Kommunikation

Installieren Sie ein serielles Terminalprogramm wie Tera Term oder PuTTY
Öffnen Sie das serielle Terminalprogramm und konfigurieren Sie die seriellen Parameter (COM-Port, Baudrate ...)
Geben Sie einige Daten über das serielle Terminal ein, um sie an den ESP32 zu senden.
Wenn es erfolgreich ist, sehen Sie die Echo-Daten im seriellen Terminal.

Video Tutorial

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