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30 分钟

使用ADM2763E和PIC18F57Q43扩展您的网络超越边界

全面隔离的力量:重新定义RS485通信

RS485 Isolator 3 Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 27, 2024

点击板

RS485 Isolator 3 Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

释放您的RS485网络潜力,采用完全隔离技术,彻底改变您的通信方式,确保数据完整性达到前所未有的水平。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RS485 Isolator 3 Click基于Analog Devices的5.7kV RMS信号隔离RS-485收发器ADM2763E。ADM2763E针对长电缆运行的低速进行了优化,最大数据速率为500kbps。它在RS485接收器和驱动器端子引脚上受保护,符合IEC 61000-4-2标准的≥±12 kV接触和≥±15 kV空气静电放电(ESD)事件,并通过螺钉端子块轻松访问。ADM2763E具有四个总线信号:非反向输入信号的信号A,反向输入信号的信号B,非反向输出信号的信号Y和反向输出信号的信号Z,以及一个公共接地连接。使用具有开关键控调制方案的共面变压器线圈可以实现ADM2763E隔离屏障上的高数据吞吐量,同时最小化辐射发射。这样的架

构为数字隔离器提供了在设备的全温度和电源范围内>250 kV/μs的共模瞬态抗扰度。ADM2763E还具有专有的发射器架构,具有低驱动器输出阻抗,可以增加差分输出电压。高差分输出电压扩展了ADM2763E的传输距离,使该板适用于在隔离侧供电为5V时的PROFIBUS®节点(隔离侧提供3V到5.5V范围内的电源电压可能性)。除了mikroBUS™插槽上常用的UART TX和RX引脚外,该板还具有路由到mikroBUS™插槽的RE和DE引脚的接收器和驱动器使能引脚。它还具有接收器电缆反转引脚,路由到mikroBUS™插槽的INV引脚,以便在保持完整接收器故障安全性能的同时快速校正A和B接收器总线引脚上的

反转电缆连接。此外,ADM2763E还具有内置的接收器总线空闲状态故障保护,可通过一些未填充的板载跳线访问(ADM2763E引脚A和Y上的R4和R5上拉电阻,以及引脚B和Z上的R14和R15下拉电阻连接到GND2公共接地)。如果用户将此板连接到需要总线外部偏置电阻的其他设备,则可以安装这些电阻。ADM2763E还具有一个跳线,允许通过在其上放置跳线帽来为RS485接收器添加120Ω负载。该Click板可以通过VDD1 SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平,从而使3.3V和5V的MCU都能正确使用通信线路。此外,它配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

RS485 Isolator 3 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

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Receiver Enable
PA7
RST
ID COMM
PD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Driver Enable
PB0
PWM
Receiver Cable Invert
PA6
INT
UART TX
PC3
TX
UART RX
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

RS485 Isolator 3 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

该库包含 RS485 Isolator 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • rs485isolator3_enable_receiver_input - RS485 Isolator 3 启用接收器输入功能

  • rs485isolator3_disable_receiver_input - RS485 Isolator 3 禁用接收器输入功能

  • rs485isolator3_disable_output - RS485 Isolator 3 禁用输出功能

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 main.c
 * @brief RS485 Isolator 3 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example reads and processes data from RS485 Isolator 3 Clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and enables the selected mode.
 *
 * ## Application Task
 * Depending on the selected mode, it reads all the received data or sends the desired message
 * every 2 seconds.
 * 
 * ## Additional Function
 * - static err_t rs485isolator3_process ( void )
 *
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rs485isolator3.h"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE 200

#define DEMO_APP_RECEIVER
// #define DEMO_APP_TRANSMITTER

static rs485isolator3_t rs485isolator3;
static log_t logger;

uint8_t data_buf[ 8 ] = { 'M', 'i', 'k', 'r', 'o', 'E', '\r', '\n' };

/**
 * @brief RS485 Isolator 3 data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
 * @return @li @c  0 - Read some data.
 *         @li @c -1 - Nothing is read.
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t rs485isolator3_process ( void );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    rs485isolator3_cfg_t rs485isolator3_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * 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.
    rs485isolator3_cfg_setup( &rs485isolator3_cfg );
    RS485ISOLATOR3_MAP_MIKROBUS( rs485isolator3_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == rs485isolator3_init( &rs485isolator3, &rs485isolator3_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    rs485isolator3_default_cfg ( &rs485isolator3 );
    
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    rs485isolator3_enable_receiver_input( &rs485isolator3 );
    rs485isolator3_disable_output( &rs485isolator3 );
    log_info( &logger, "---- Receiver mode ----" );
#endif 
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    rs485isolator3_disable_receiver_input( &rs485isolator3 );
    rs485isolator3_enable_output( &rs485isolator3 );    
    log_info( &logger, "---- Transmitter mode ----" );
#endif
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void ) 
{
#ifdef DEMO_APP_RECEIVER
    rs485isolator3_process( );
#endif    
    
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    rs485isolator3_generic_write( &rs485isolator3, data_buf, strlen( data_buf ) );
    log_info( &logger, "---- Data sent ----" );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
#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;
}

static err_t rs485isolator3_process ( void ) 
{
    int32_t rx_size;
    char rx_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    rx_size = rs485isolator3_generic_read( &rs485isolator3, rx_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
    if ( rx_size > 0 ) 
    {
        log_printf( &logger, "%s", rx_buf );
        return RS485ISOLATOR3_OK;
    }
    return RS485ISOLATOR3_ERROR;
}

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

额外支持

资源

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