中级
30 分钟

使用MAX3237E和STM32G071RB桥接TTL/CMOS到RS232

逻辑与传统的交汇:简化UART到RS232转换

RS232 2 Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

RS232 2 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

发挥串行通信的全部潜力,使用我们的UART到RS232桥接器,提供轻松的信号转换和数据传输能力。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

RS232 2 Click基于德州仪器的MAX3237E,这是一款3V至5.5V的多通道RS232、1 Mbit/s线路驱动器/接收器。该设备支持1 Mbit/s的通信速率,并且在使用3.3V电源时,即使工作于3.3V模式下,也可以使用5V逻辑电平。然而,如果有需求,板载的SMD跳线允许在3.3V和5V之间选择电源电压。MAX3237E IC由五个线路驱动器、三个线路接收器和一个双电荷泵电路组成,具有对串行端口I/O引脚的±15 kV针对针ESD保护。这些电荷泵与外部电容一起,允许该设备从单一的3V至5.5V电源运行,提供所需

的RS232电压电平,其范围可达标准的±15V。MAX3237E IC生成的RS232电压范围为±13V,并接受范围在±25V的RS232信号电平。为了提供UART接口的最小功能,至少必须使用三根数据线:RX线路,路由到mikroBUS™的RX引脚(在点击板侧),TX线路,路由到mikroBUS™的TX引脚(在点击板侧),以及地线。否则,该设备支持RS232控制线的全套,不包括数据集准备好线(DSR)。路由到mikroBUS™引脚的其他相关RS232总线线路包括:数据终端就绪(DTR)-路由到AN引脚,数

据载波检测(DCD)-路由到RST引脚,清除发送(CTS)-路由到CS引脚,振铃指示(RI)-路由到PWM引脚,请求发送(RTS)-路由到INT引脚。所有这些线路实际上都是控制线,是RS232设备可选使用的。RS232 2 Click采用标准的DE-9连接器,便于连接到RS232设备。通过切换VCC SEL跳线,可以选择RS232 2 Click的电源电压。尽管它可以使用5V工作,但即使在3.3V模式下工作,该设备也将接受5V的UART信号。

RS232 2 Click top side image
RS232 2 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G071RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

36864

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

2米长的DB9母至母(2m)电缆是在设备之间建立可靠的串行数据连接至关重要的。这条电缆两端都有DB9母连接器,可以在计算机、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,为您的设置提供了灵活性,而不会影响数据传输质量。这条电缆精心制作,确保数据交换始终一致可靠,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使用串行外设,这条电缆坚固的结构和强大的连接器都能保证稳定的连接。使用2米长的DB9母至母电缆简化您的数据通信需求,这是一种设计简单、高效满足您串行连接需求的解决方案。

RS232 2 Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Ready to Receive
PC0
AN
Carrier Receiving Indication
PC12
RST
UART CTS
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
UART RI
PC8
PWM
UART RTS
PC14
INT
UART TX
PA2
TX
UART RX
PA3
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 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G071RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 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
Clicker 4 for STM32F4 HA 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 2 Click 驱动程序的 API。

关键函数:

  • rs2322_set_cts - 设置 CTS 引脚状态

  • rs2322_get_dtr - 获取 DTR 引脚状态

  • rs2322_send_command - 发送命令的函数

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 Rs232 Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from RS232 Clicks.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver.
 * 
 * ## Application Task  
 * Depending on the selected mode (receiver/transmitter) this function reads/sends an appropriate message.
 * All data is displayed on USB UART.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rs232.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 500

#define RS232_TRANSMITTER
// #define RS232_RECEIVER

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

static rs232_t rs232;
static log_t logger;

static int32_t rsp_size;
static char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static char message[ ] = "MikroE";

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    rs232_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.

    rs232_cfg_setup( &cfg );
    RS232_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    rs232_init( &rs232, &cfg );
    
    Delay_ms ( 100 );
#ifdef RS232_RECEIVER
    log_printf( &logger, " ** RS232 Receiver **\r\n" );
#endif
    
#ifdef RS232_TRANSMITTER
    log_printf( &logger, " ** RS232 Transmitter **\r\n" );
#endif
}

void application_task ( void )
{    
#ifdef RS232_RECEIVER
    rsp_size = rs232_generic_read( &rs232, uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );

    if ( rsp_size == strlen( message ) )
    {  
        log_printf( &logger, "Message received: %s", uart_rx_buffer );
        log_printf( &logger, "\r\n-------------------------\r\n" );
        memset( uart_rx_buffer, 0, rsp_size );
    }  
    Delay_ms ( 100 );
#endif
    
#ifdef RS232_TRANSMITTER
    rs232_generic_write( &rs232, message, strlen( message ) );
    log_printf( &logger, "Message sent: %s", message );
    log_printf( &logger, "\r\n-------------------------\r\n" );
    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;
}

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

额外支持

资源

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