初学者
10 分钟

使用MAX3232和PIC18F57Q43现代化RS232连接

升级数据传输:您唯一需要的UART到RS232桥

RS232 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 24, 2024

点击板

RS232 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

将 RS-232 通信功能高效地整合到各种电子项目和应用中的有效解决方案,包括串行数据交换和调制解调器通信。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RS232 Click基于MAX3232,这是一款来自Analog Devices的低功耗、真正的RS-232收发器。几个保护功能提高了此设备的可靠性。它具有高达±15kV的静电放电(ESD)保护,确保没有电气放电会损坏输入端的电路。MAX3232具有两个接收器和两个发送器通道,用于在CMOS/TTL信号电平和RS-232总线电平之间桥接物理差异。虽然CMOS/TTL信号电平通常从0V到5V变化,但RS-232使用信号电平范围从±5V到±15V。此外,RS-232设备要求在任何电压下(最高±25V)的任意时间内都能承受短路。MAX3232 IC使用两个内部充电泵来获得其收发器部分所需的±5V驱

动电平。这款Click board™提供两个输入和两个输出,具有CMOS/TTL逻辑电平。这些线可以用来驱动RS-232总线或接收总线上的传入数据。接收器将RS-232信号转换为MCU可接受的UART类型信号,而发送器将MCU UART信号转换为RS-232电平。因此,一个输入/输出对被路由到mikroBUS™的UART引脚,允许主机MCU简化操作,而另一对输入/输出信号通过J2和J3 SMD跳线路由,并用作UART RTS和CTS。这些引脚通常用于具有硬件流控制的UART通信。默认情况下,跳线未焊接。MAX3232设备在最坏情况下(与1000pF并联的3kΩ负载)可以保持120kbps的数

据速率,而典型的通信速度可高达232kbps。RS232 Click配备了SUB D连接器,通常在使用RS-232接口的许多设备上找到,可用于直接连接到RS-232总线。RS232使用标准的2线UART接口与主机MCU通信。如果使用焊接的J2和J3跳线,则可以使用UART RTS和CTS硬件流控制引脚。这款Click board™可以通过PWR SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平。这样,既可以使3.3V又可以使5V的MCU正确使用通信线路。此外,该Click board™配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

RS232 Click hardware overview image

功能概述

开发板

PIC18F57Q43 Curiosity Nano 评估套件是一款尖端的硬件平台,旨在评估 PIC18-Q43 系列内的微控制器。其设计的核心是包含了功能强大的 PIC18F57Q43 微控制器(MCU),提供先进的功能和稳健的性能。这个评估套件的关键特点包括一个黄 色用户 LED 和一个响应灵敏的机械用户开关,提供无

缝的交互和测试。为一个 32.768kHz 水晶振荡器足迹提供支持,确保精准的定时能力。套件内置的调试器拥有一个绿色电源和状态 LED,使编程和调试变得直观高效。此外,增强其实用性的还有虚拟串行端口 (CDC)和一个调试 GPIO 通道(DGI GPIO),提供广泛的连接选项。该套件通过 USB 供电,拥有由

 MIC5353 LDO 调节器提供支持的可调目标电压功能,确保在 1.8V 至 5.1V 的输出电压范围内稳定运行,最大输出电流为 500mA,受环境温度和电压限制。

PIC18F57Q43 Curiosity Nano double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

48

RAM (字节)

8196

你完善了我!

配件

Curiosity Nano Base for Click boards 是一款多功能硬件扩展平台,专为简化 Curiosity Nano 套件与扩展板之间的集成而设计,特别针对符合 mikroBUS™ 标准的 Click 板和 Xplained Pro 扩展板。这款创新的基板(屏蔽板)提供了无缝的连接和扩展可能性,简化了实验和开发过程。主要特点包括从 Curiosity Nano 套件提供 USB 电源兼容性,以及为增强灵活性而提供的另一种外部电源输入选项。板载锂离子/锂聚合物充电器和管理电路确保电池供电应用的平稳运行,简化了使用和管理。此外,基板内置了一个固定的 3.3V 电源供应单元,专用于目标和 mikroBUS™ 电源轨,以及一个固定的 5.0V 升压转换器,专供 mikroBUS™ 插座的 5V 电源轨,为各种连接设备提供稳定的电力供应。

Curiosity Nano Base for Click boards accessories 1 image

DB9母对母电缆对于建立设备之间可靠的串行数据连接至关重要。该电缆两端均配备有DB9母连接器,使其能够在计算机、路由器、交换机和其他串行设备之间实现无缝连接。长度为2米,它在布置设置时提供了灵活性,同时不会影响数据传输质量。这根电缆经过精密制作,确保了一致可靠的数据交换,适用于工业应用、办公环境和家庭设置。无论是配置网络设备、访问控制台端口还是利用串行外设,该电缆坚固的构造和健壮的连接器都能保证稳定的连接。使用2米的DB9母对母电缆,您可以简化数据通信需求,这是一种高效的解决方案,旨在轻松高效地满足您的串行连接需求。

RS232 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
UART RTS
PD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
UART CTS
PA6
INT
UART RX
PC3
TX
UART TX
PC2
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

RS232 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity Nano with PIC18F57Q43作为您的开发板开始。

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
PIC18F47Q10 Curiosity Nano front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
PIC18F57Q43 Curiosity MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

这个库包含 RS232 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • rs232_generic_write - 通用写入函数。

  • rs232_generic_read - 通用读取函数。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief Rs2322 Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from RS232 2 Clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads the received data.
 * 
 * ## Additional Function
 * - rs2322_process ( ) - The general process of collecting presponce 
 *                                   that sends a module.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rs2322.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_COUNTER 10
#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 500
#define PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE 500

#define TEXT_TO_SEND  "MikroE\r\n"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

#define DEMO_APP_RECEIVER
//#define DEMO_APP_TRANSMITER

static rs2322_t rs2322;
static log_t logger;

static char current_rsp_buf[ PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ];
static uint8_t send_data_cnt = 0; 
// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

static void rs2322_process ( void )
{
    int16_t rsp_size;
    uint16_t rsp_cnt = 0;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    uint8_t check_buf_cnt;
    uint8_t process_cnt = PROCESS_COUNTER;
    
    // Clear parser buffer
    memset( current_rsp_buf, 0 , PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ); 
    
    while( process_cnt != 0 )
    {
        rsp_size = rs2322_generic_read( &rs2322, &uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );

        if ( rsp_size > 0 )
        {  
            // Validation of the received data
            for ( check_buf_cnt = 0; check_buf_cnt < rsp_size; check_buf_cnt++ )
            {
                if ( uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] == 0 ) 
                {
                    uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] = 13;
                }
            }
            
            log_printf( &logger, "%s\r\n", uart_rx_buffer );
            
            // Storages data in parser buffer
            rsp_cnt += rsp_size;
            if ( rsp_cnt < PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE )
            {
                strncat( current_rsp_buf, uart_rx_buffer, rsp_size );
            }
            
            // Clear RX buffer
            memset( uart_rx_buffer, 0, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );
        } 
        else 
        {
            process_cnt--;
            
            // Process delay 
            Delay_ms ( 100 );
        }
    }
    log_printf( &logger, "%s\r\n", current_rsp_buf );
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    rs2322_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    rs2322_cfg_setup( &cfg );
    RS2322_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    rs2322_init( &rs2322, &cfg );
}

void application_task ( void )
{
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    rs2322_process( );
#endif    
    
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITER
    rs2322_process( );
    
    if ( send_data_cnt == 5 )
    {
        rs2322_send_command( &rs2322, TEXT_TO_SEND );
        send_data_cnt = 0;
    }
    else
    {
        send_data_cnt++;
    }
#endif    
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

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