View source for KAmodRPi UART RS485 ISO (PL)

__jzpdf__
====== 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.

<center>
[[File:1187255_1.jpg|none|800px|thumb|center]]
</center>

===== 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 =====
<center>
{| class="wikitable"  style="width: 1000px;"
|-
! style="text-align: center;"|Kod
! style="text-align: center;"|Opis
|-
| style="text-align: center;"|<b>KAmodRPi UART RS485 ISO </b>
| style="text-align: left;"|
*Zmontowany i uruchomiony moduł
|-
| style="text-align: center;"|<b>4 x Tulejka montażowa <p></p>8 x Śrubka montażowa </b>
| style="text-align: left;"|
*Zestaw umożliwiający przykręcenie nakładki do płytki Raspberry
|}
</center>

===== Schemat elektryczny =====
<center>
[[File:KAmodRPi_UART_RS485_ISO_schemat.jpg|none|950px|thumb|center]]
</center>

===== Opis wyprowadzeń =====
<br><b>
J1 (goldpin 2x5, raster 2,54 mm)</b>
<center>
{| class="wikitable"  style="width: 1000px;"
|-
! style="text-align: center;"|Nr wyprowadzenia
! style="text-align: center;"|Oznaczenie
! style="text-align: center;"|Funkcja
|-
| style="text-align: center;"|1, 2
| style="text-align: center;”|+5V
| style="text-align: center;”|Wejście zasilania 5 V
|-
| style="text-align: center;"|3, 12
| style="text-align: center;”|VIO
| style="text-align: center;”|Wejście zasilania określające poziom napięcia po stronie interfejsu UART
|-
| style="text-align: center;"|4, 11
| style="text-align: center;”|GND
| style="text-align: center;”|Wejście masy zasilania
|-
| style="text-align: center;"|5
| style="text-align: center;”|DIN
| style="text-align: center;”|Wejście danych - z interfejsu UART
|-
| style="text-align: center;"|6
| style="text-align: center;”|GPIO14
| style="text-align: center;”|Przeniesiony sygnał GPIO14 (TXD) ze złącza RPi
|-
| style="text-align: center;"|7
| style="text-align: center;”|DOUT
| style="text-align: center;”|Wyjście danych - do interfejsu UART
|-
| style="text-align: center;"|8
| style="text-align: center;”|GPIO15
| style="text-align: center;”|Przeniesiony sygnał GPIO15 (RXD) ze złącza RPi
|-
| style="text-align: center;"|9
| style="text-align: center;”|RXEN
| style="text-align: center;”|Wejście blokowania odbioru danych:
1 – odbiór aktywny, 0 – odbiór zablokowany
(wewnętrznie podciągnięty do 1)
|-
| style="text-align: center;"|10
| style="text-align: center;”|GPIO18
| style="text-align: center;”|Przeniesiony sygnał GPIO18 ze złącza RPi
|}
</center>
<br><b>
J2 (goldpin 2x20, raster 2,54 mm)</b>
<center>
{| class="wikitable"  style="width: 1000px;"
|-
! style="text-align: center;"|Typ złącza
! style="text-align: center;"|Funkcja

|-
| style="text-align: center;"|Złącze 40-stykowe 
w standardzie Raspberry Pi

| style="text-align: left;”|
*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



|}

</center>
<br><b>
J3 (Phoenix Contact MC 3,81 mm)</b>
<center>
{| class="wikitable"  style="width: 1000px;"
|-
! style="text-align: center;"|Nr wyprowadzenia
! style="text-align: center;"|Oznaczenie
! style="text-align: center;"|Funkcja
|-
| style="text-align: center;"|1
| style="text-align: center;”|A, +
| style="text-align: center;”|Wyjście/wejście <b>dodatnie </b>transceivera RS485 stan recesywny A>B, stan dominujący A<B
|-
| style="text-align: center;"|2
| style="text-align: center;”|B, -
| style="text-align: center;”|Wyjście/wejście <b>ujemne</b> transceivera RS485 stan recesywny A>B, stan dominujący A<B
|}

</center>

<br><b>
J4 (goldpin 1x3, raster 2,54 mm)</b>
<center>
{| class="wikitable"  style="width: 1000px;"
|-
! style="text-align: center;"|Typ złącza
! style="text-align: center;"|Funkcja

|-
| style="text-align: center;"|Goldpin + zworka

| style="text-align: left;”|
*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
|}

</center>

===== 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 <b>J4</b>.
<center>
[[File:KAmodRPi_UART_RS485_ISO_120.jpg|none|450px|thumb|center]]
</center>

===== Wejście/wyjście danych UART =====
Sygnał TX wychodzący z interfejsu UART należy dołączyć do styku <b> DIN </b> J1. Sygnał RX, który będzie trafiał do interfejsu UART należy dołączyć do styku <b> DO </b> 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).
<center>
[[File:KAmodRPi_UART_RS485_ISO_uart.jpg|none|450px|thumb|center]]
</center>

===== Możliwość zablokowania odbioru danych (blokowanie sygnału RXD) =====
Sygnał RX, który będzie trafiał do interfejsu UART ze styku <b> DO </b> 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 <b> REN </b> 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.
<center>
[[File:KAmodRPi_UART_RS485_ISO_ren.jpg|none|450px|thumb|center]]
</center>

===== Zasilanie modułu =====
Moduł może być używany bez połączenia z SBC rodziny Raspberry Pi. Należy wtedy doprowadzić zasilanie o napięciu 5V (min 100mA) do styków <b>+5V </b> i <b>GND</b> złącza J1. Ponadto należy doprowadzić zasilanie o napięciu z zakresu 2,0...5,5V (o. 10 mA) do styków <b>VIO</b> i <b>GND.</b> Napięcie VIO określa poziom napięcia sygnałów DIN oraz DO, które będą dołączone do linii TX i RX interfejsu UART.
Styki <b>+5V</b>, <b>GND</b> oraz <b>VIO</b> występują na złączu po 2 razy, ale są to te same sygnały (wystarczy dołączyć 5V do jednego ze styków <b>+5V</b>).
<center>
[[File:KAmodRPi_UART_RS485_ISO_pwr.jpg|none|450px|thumb|center]]
</center>

===== 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.
<center>
[[File:KAmodRPi_UART_RS485_ISO_RS485.jpg|none|450px|thumb|center]]
</center>

===== Sygnalizacja nadawania/odbierania =====
Moduł sygnalizuje nadawanie/odbieranie danych do/z magistrali RS485 za pomocą miniaturowych wskaźników LED, oznaczonych na płytce odpowiednio TX i RX.
<center>
[[File:KAmodRPi_UART_RS485_ISO_led.jpg|none|450px|thumb|center]]
</center>

===== Złącze GPIO kompatybilne z SCR 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.
<center>
[[File:KAmodRPi_UART_RS485_ISO_gpio.jpg|none|450px|thumb|center]]
</center>

===== Wymiary =====
Płytka została zaprojektowana tak, aby wymiarami oraz otworami montażowymi odpowiadała płytce Raspberry Pi Zero.
<center>
[[File:KAmodRPi_UART_RS485_ISO_wymiary.jpg|none|500px|thumb|center]]
</center>

===== Linki zewnętrzne =====
*[https://wiki.kamamilabs.com/images/7/70/MAX13487E-MAX13488E.pdf Karta katalogowa układu MAX13487E firmy Maxim]