KAmodRPi UART RS485 ISO (PL)

1 Opis
2 Podstawowe cechy i parametry
3 Wyposażenie standardowe
4 Schemat elektryczny
5 Opis wyprowadzeń
6 Terminator magistrali
7 Wejście/wyjście danych UART
8 Możliwość zablokowania odbioru danych (blokowanie sygnału RXD)
9 Zasilanie modułu
10 Złącze magistrali RS485
11 Sygnalizacja nadawania/odbierania
12 Złącze GPIO kompatybilne z SBC rodziny Raspberry Pi
13 Instalacja modułu na złączu komputera Raspberry Pi
14 Wymiary
15 Linki zewnętrzne

Opis

KAmodRPi UART RS485 ISO to transceiver magistrali RS485 sterowany z interfejsu UART, kompatybilny z SBC rodziny Raspberry Pi. Po stronie magistrali RS485 zastosowano układ MAX13487, który ma funkcję automatycznego sterowania kierunkiem transmisji. Takie rozwiązanie wymaga tylko 2 sygnałów - RXD i TXD do poprawnej, dwukierunkowej komunikacji z użyciem standardowego interfejsu UART. Sygnały sterujące są połączone poprzez obwody zapewniające separację galwaniczną. Dodatkowo moduł jest wyposażony w zabezpieczenie przepięciowe na liniach magistrali RS485 oraz umożliwia dołączenie rezystancji 120 Ω pełniącej funkcję terminatora magistrali RS485.

Podstawowe cechy i parametry

Moduł transceivera magistrali RS485 sterowany z interfejsu UART
Transceiver magistrali RS485 typu MAX13487
Automatyczne przełączanie pomiędzy nadawaniem/odbieraniem danych
Tylko 2 sygnały RXD i TXD potrzebne do poprawnej, dwukierunkowej komunikacji (nie wymaga sygnału TX ENABLE)
Komunikacja typu Half-duplex
Szybkość transmisji – max 500 kbps
Liczba modułów dołączonych do magistrali – max 128
Niezależne zasilanie obwodów linii RXD i TXD umożliwiające współpracę z układami działającymi z napięciem w zakresie 2,0-5,5 V (nie wymaga dodatkowych translatorów napięć)
Sygnalizacja nadawania/odbierania danych – diody LED
Dołączana rezystancja 120 Ω (terminator magistrali)
Możliwość zablokowania odbioru danych (blokowanie sygnału RXD)
Separacja galwaniczna do 1 kV
Zabezpieczenie przepięciowe na liniach magistrali RS485
Złącze magistrali RS485 typu Phoenix Contact MC 3,81 mm
Zasilanie 5 V poprzez złącze w standardzie RPi Zero lub szpilki goldpin
Pobór prądu max 100 mA
Temperatura pracy: -40°C ~ 85°C
Płytka i złącze w standardzie Raspberry Pi Zero
Wymiary: 65 mm x 30 mm x 20 mm

Wyposażenie standardowe

Kod	Opis
KAmodRPi UART RS485 ISO	Zmontowany i uruchomiony moduł
4 x Tulejka montażowa 8 x Śrubka montażowa	Zestaw umożliwiający przykręcenie nakładki do płytki Raspberry

Schemat elektryczny

Opis wyprowadzeń

J1 (goldpin 2x5, raster 2,54 mm)

Nr wyprowadzenia	Oznaczenie	Funkcja
1, 2	+5V	Wejście zasilania 5 V
3, 12	VIO	Wejście zasilania określające poziom napięcia po stronie interfejsu UART
4, 11	GND	Wejście masy zasilania
5	DIN	Wejście danych - z interfejsu UART
6	GPIO14	Przeniesiony sygnał GPIO14 (TXD) ze złącza RPi
7	DOUT	Wyjście danych - do interfejsu UART
8	GPIO15	Przeniesiony sygnał GPIO15 (RXD) ze złącza RPi
9	RXEN	Wejście blokowania odbioru danych: 1 – odbiór aktywny, 0 – odbiór zablokowany (wewnętrznie podciągnięty do 1)
10	GPIO18	Przeniesiony sygnał GPIO18 ze złącza RPi

J2 (goldpin 2x20, raster 2,54 mm)

Typ złącza	Funkcja
Złącze 40-stykowe w standardzie Raspberry Pi	Dostarcza napięcia 5V z płytki RPi do zasilania modułu Dostarcza napięcia 3,3V z płytki RPi do obwodu VIO, który określa poziom napięcia po stronie interfejsu UART Przenosi sygnały GPIO14 (TXD), GPIO15 (RXD) oraz GPIO18 na styki złącza J1

J3 (Phoenix Contact MC 3,81 mm)

Nr wyprowadzenia	Oznaczenie	Funkcja
1	A, +	Wyjście/wejście dodatnie transceivera RS485 stan recesywny A>B, stan dominujący A<B
2	B, -	Wyjście/wejście ujemne transceivera RS485 stan recesywny A>B, stan dominujący A<B

J4 (goldpin 1x3, raster 2,54 mm)

Typ złącza	Funkcja
Goldpin + zworka	Zworka na szpilkach 1-2: dołączony rezystor 120 Ω do linii RS485 Zworka na szpilkach 2-3 (lub brak zworki): linie RS485 bez dołączonego rezystora

Terminator magistrali

Moduł pozwala na dołączenie do linii magistrali RS485 rezystora 120 Ω, pełniącego rolę tzw. terminatora magistrali. Rozwiązanie to należy stosować tylko wtedy, gdy moduł znajduje się na jednym z końców magistrali RS485. Funkcja jest aktywna, gdy zworka znajduje się na szpilkach 1-2 J4.

Wejście/wyjście danych UART

Sygnał TX wychodzący z interfejsu UART należy dołączyć do styku DIN J1. Sygnał RX, który będzie trafiał do interfejsu UART należy dołączyć do styku DO J1. Jeżeli moduł będzie dołączony do SBC rodziny Raspberry Pi, to wystarczy założyć 2 zworki łączące styki DIN-IO14 oraz DO-IO15, aby połączyć moduł z interfejsem UART komputerka RPi – wyprowadzenia GPIO14 (TXD) i GPIO15 (RXD).

Możliwość zablokowania odbioru danych (blokowanie sygnału RXD)

Sygnał RX, który będzie trafiał do interfejsu UART ze styku DO J1 może zostać zablokowany (np. wtedy, gdy aplikacja jest w trakcie uruchamiania i nie jest gotowa na przyjmowanie danych). Wejście blokowania odbioru danych to styk REN J1. Gdy znajduje się w stanie wysokim „1” – odbiór danych działa normalnie; gdy znajduje się w stanie niskim „0” – odbiór danych jest zablokowany, wyjście znajduje się w stanie wysokiej impedancji. Sygnał REN jest wewnętrznie podciągnięty do „1”. Jeżeli moduł będzie dołączony do SBC rodziny Raspberry Pi, to wystarczy założyć zworkę na styki REN-IO18, aby połączyć sygnał REN z wyprowadzeniem GPIO18 komputerka RPi.

Zasilanie modułu

Moduł może być używany bez połączenia z SBC rodziny Raspberry Pi. Należy wtedy doprowadzić zasilanie o napięciu 5V (min 100mA) do styków +5V i GND złącza J1. Ponadto należy doprowadzić zasilanie o napięciu z zakresu 2,0...5,5V (o. 10 mA) do styków VIO i GND. Napięcie VIO określa poziom napięcia sygnałów DIN oraz DO, które będą dołączone do linii TX i RX interfejsu UART. Styki +5V, GND oraz VIO występują na złączu po 2 razy, ale są to te same sygnały (wystarczy dołączyć 5V do jednego ze styków +5V).

Złącze magistrali RS485

Moduł jest wyposażony w złącze magistrali RS485 typu Phoenix Contact MC 3,81 mm. Zapewnia ono łatwy montaż przewodów oraz umożliwia szybkie dołączanie/rozłączanie.

Sygnalizacja nadawania/odbierania

Moduł sygnalizuje nadawanie/odbieranie danych do/z magistrali RS485 za pomocą miniaturowych wskaźników LED, oznaczonych na płytce odpowiednio TX i RX.

Złącze GPIO kompatybilne z SBC rodziny Raspberry Pi

Płytka zawiera 40-stykowe złącze J2 kompatybilne ze złączem GPIO SBC rodziny Raspberry Pi. Sygnały istotne dla działania modułu zostały zaznaczone na rysunku. Są one również połączone z odpowiednimi stykami na złączu J1.