Arduino RS-422

In diesem Leitfaden werden wir darauf eingehen, wie man die RS422-Kommunikation mit Arduino einrichtet. Wir werden die folgenden Schritte gründlich durchgehen:

Arduino mit dem TTL-zu-RS422-Modul verbinden.
Arduino programmieren, um Daten vom TTL-zu-RS422-Modul zu empfangen.
Arduino programmieren, um Daten an das TTL-zu-RS422-Modul zu senden.
Daten bidirektional zwischen Ihrem PC und Arduino über RS422 senden.

Das Tutorial enthält auch Anleitungen für sowohl Hardware Serial als auch SoftwareSerial.

Erforderliche Hardware

1	×	Arduino Uno R3
1	×	USB 2.0 Kabel Typ A/B (für USB-A PC)
1	×	USB 2.0 Kabel Typ C/B (für USB-C PC)
1	×	TTL-zu-RS422-Modul
1	×	Verbindungskabel
1	×	(Optional) RS422-zu-USB-Kabel
1	×	(Empfohlen) Schraubklemmenblock-Shield für Arduino Uno
1	×	(Empfohlen) Breadboard-Shield für Arduino Uno
1	×	(Empfohlen) Gehäuse für Arduino Uno
1	×	(Empfohlen) Prototyping-Grundplatte & Breadboard-Kit für Arduino Uno

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

1	×	DIYables STEM V3 Starter-Kit (Arduino enthalten)
1	×	DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays)
1	×	DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

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Über das TTL-zu-RS422-Modul

Bei der Nutzung serieller Kommunikation auf dem Arduino über Funktionen wie Serial.print(), Serial.read() und Serial.write() sendet der Arduino Daten über den TX-Pin und empfängt Daten über den RX-Pin. Diese Pins arbeiten auf TTL-Ebene, was bedeutet, dass die von ihnen verarbeiteten Signale eine begrenzte Reichweite haben. Daher ist es für die serielle Kommunikation über längere Entfernungen erforderlich, das TTL-Signal in RS232-, RS422- oder RS422-Signalstandards umzuwandeln.

In diesem Tutorial befassen wir uns mit der Nutzung von RS422 (auch bekannt als RS-422) mit Arduino, indem wir ein TTL-zu-RS422-Modul verwenden. Dieses Modul ermöglicht die Umwandlung von TTL-Signalen in RS422-Signale und umgekehrt.

Pinbelegung

Das RS-422-zu-TTL-Modul hat zwei Schnittstellen:

Die TTL-Schnittstelle (mit Arduino verbunden) umfasst 4 Pins:
VCC-Pin: Stromversorgungs-Pin, muss an VCC (5 V oder 3,3 V) angeschlossen werden.
GND-Pin: Massepin, muss mit GND (0 V) verbunden werden.
RXD-Pin: Datenpin, muss mit dem TX-Pin des Arduino verbunden werden.
TXD-Pin: Datenpin, muss mit dem RX-Pin des Arduino verbunden werden.
Die RS422-Schnittstelle umfasst folgende Pins:
A (R+) Pin: RX+-Pin des Moduls, verbinden Sie diesen Pin mit dem TX+-Pin (T+ oder Y-Pin) des anderen RS422-Geräts.
B (R-) Pin: RX- Pin des Moduls, verbinden Sie diesen Pin mit dem TX- Pin (T- oder Z-Pin) des anderen RS422-Geräts.
Y (T+) Pin: TX+-Pin des Moduls, verbinden Sie diesen Pin mit dem RX+-Pin (R+ oder A-Pin) des anderen RS422-Geräts.
Z (T-) Pin: 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

Schaltplan, wenn Hardware-Serial verwendet wird

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

Verdrahtungsdiagramm bei Verwendung von Software-Serial

Arduino RS-422 zu TTL Verdrahtungsdiagramm

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

So programmieren Sie Arduino, um das RS-422-Modul zu verwenden.

Initialisiert die serielle Schnittstelle:

Serial.begin(9600);

Wenn Sie SoftwareSerial verwenden, müssen Sie die Bibliothek einbinden und ein SoftwareSerial-Objekt deklarieren:

#include <SoftwareSerial.h> // Definieren Sie die SoftwareSerial-Objekte und deren Pins SoftwareSerial rs422(6, 7); // RX: 6, TX: 7

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

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

Und weitere Funktionen zur Verwendung mit RS422 in Serial-Referenz

Arduino-Code für die serielle Hardware-Schnittstelle

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

Arduino-Code für Software Serial

/* * Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-rs422 */ #include <SoftwareSerial.h> // define the SoftwareSerial object and their pins SoftwareSerial rs422(6, 7); // RX: 6, TX: 7 void setup() { // start communication with baud rate 9600 rs422.begin(9600); // wait a moment to allow serial ports to initialize delay(100); } void loop() { // Check if there's data available on rs422 if (rs422.available()) { char data = rs422.read(); // read the received character rs422.print(data); // echo back to data to the sender } }

Testen

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

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

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

Video Tutorial

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