KAmod RPI RS485 X2 (PL)
From Kamamilabs.com - Wiki
Opis
KAmod RPI RS485 X2 - Moduł z dwoma interfejsami RS485 dla Raspberry Pi
KAmod RPI RS485 X2 pozwala w łatwy sposób rozbudować mini komputery Raspberry Pi 5 o dwa interfejsy RS485. Interfejsy zawierają rozbudowane obwody zabezpieczające oraz są odizolowane galwanicznie od obwodów sterujących, co gwarantuje stabilność działania i odporność na zakłócenia i awarie. Moduł został zaprojektowany tak, aby był kompatybilny z płytkami serii Raspberry Pi nie tylko w wersji 5. Jest sterowany poprzez interfejs SPI dostępny na 40 szpilkowym złączu GPIO RPi, a także w wielu innych płytkach, np Arduino, STM32 itd.
Podstawowe parametry
- 2 interfejsy RS485 sterowane kontrolerem SC16IS762 (SPI→2xUART)
- Interfejsy RS485 wyposażone w transceivery typu ST485
- Interfejsy RS485 są odseparowane galwanicznie od obwodów sterujących
- Możliwość dołączenia rezystorów terminujących 120 Ω do linii każdego interfejsu
- Maksymalna szybkość komunikacji interesów RS485: 500 kbps
- Sterowanie poprzez interfejs SPI pracujący z napięciem 3,3 V
- Automatyczne sterowanie kierunkiem transmisji transceiverów RS485
- Zasilanie 5 V/0,2 A pobierane z płytki Raspberry Pi lub z dodatkowego źródła
- Łatwy montaż na Raspberry Pi 5, także w wersji z radiatorem RPi Active Cooler
- Wymiary modułu 65x56 mm, wysokość ok. 15 mm (oraz złącze pod płytką o wysokości ok. 13 mm)
Wyposażenie standardowe
| Kod | Opis |
|---|---|
| KAmod RPI RS485 X2
|
Zmontowany i uruchomiony moduł |
| Zestaw montażowy |
Zestaw śrubek oraz dystansów umożliwiający przykręcenie nakładki do płytki Raspberry |
Schemat blokowy
Schemat elektryczny
Interfejsy RS485
| Interfejs | Element | Funkcja |
|---|---|---|
| RS485-1 |
R1J3 |
Główne złącze magistrali RS485-1, styk 1 – GND |
| R1J4 Złącze typu goldpin 3x1, 2,54 mm |
Dodatkowe złącze magistrali RS485-1, styk 1 – GND | |
| R1J2 Szpilki |
Dołączenie rezystora terminującego 120 Ω do linii magistrali RS485-1, gdy zworka założona na szpilkach 2-3 | |
| RS485-2 | R2J3 Złącze Phoenix MC 3,81 mm |
Główne złącze magistrali RS485-2, styk 1 – GND |
| R2J4
Złącze typu |
Dodatkowe złącze magistrali RS485-2, styk 1 – GND | |
| R2J2
Szpilki |
Dołączenie rezystora terminującego 120 Ω do linii magistrali RS485-2, gdy zworka założona na szpilkach 2-3 |
Interfejsy RS485 są sterowane transceiverami typu ST485, z oddzielonymi galwanicznie sygnałami sterującymi. Linie magistrali są oznaczone jako: A(+), B(-) oraz masa GND i są dostępne na złączu typu Phoenix MC (R1J3, R2J3) oraz na szpilkach goldpin o standardowym rastrze 2,54 mm (R1J4, R2J4). Ich rozmieszczenie zostało pokazane na rysunku oraz jest opisane na dolnej stronie płytki modułu. Linie magistrali RS485 są wyposażone w obwody chroniące przed przepięciami.
Dodatkowo, założenie zworki na szpilki 2-3 RxJ2 powoduje dołączenie rezystora terminującego 120 Ω pomiędzy liniami A i B danego interfejsu.
Sterowanie interfejsem RS485
Interfejsy RS485 są realizowane poprzez kontroler SC16IS762, którego dokładny opis jest dostępny w dokumentacji producenta. Kontroler jest sterowany poprzez interfejs SPI (MISO, MOSI, SCLK, CE), a dodatkowo generuje sygnał przerwania IRQ. Tryb pracy transceiverów RS485 może być sterowany sygnałami EN CH1 oraz EN CH2.
| Sygnał sterujący | Funkcja | Połączenie domyślne | Połączenie opcjonalne (*) |
|---|---|---|---|
| MOSI | Wejście danych SPI kontrolera SC16IS762 | GPIO10 - MOSI0 pin 19, JP2 |
GPIO20 - MOSI1 pin 38, JP5 |
| MISO | Wyjście danych SPI kontrolera SC16IS762 | GPIO09 - MISO pin 21, JP1 |
GPIO19 - MISO1 pin 35, JP4 |
| SCLK | Wejście sygnału zegarowego SPI kontrolera SC16IS762 | GPIO11 - SCLK0 pin 23, JP3 |
GPIO21 - SCLK1 pin 40, JP6 |
| CE | Wejście aktywujące interfejs SPI kontrolera SC16IS762 | GPIO08 - CE0 pin 24, JP7 |
GPIO18 pin 12, JP9 |
| IRQ | Wyjście przerwania IRQ kontrolera SC16IS762 | GPIO25 pin 22, JP8 |
GPIO24 pin 18, JP10 |
| EN CH1 | Sygnał przełączający transceiver RS485 -1 z trybu odbierania (L) w tryb nadawania (H) | GPIO04 pin 7, JP12 |
GPIO27 pin 13, JP11 |
| EN CH2 | Sygnał przełączający transceiver RS485-2 z trybu odbierania (L) w tryb nadawania (H) | GPIO17 pin 11, JP16 |
GPIO22 pin 15, JP15 |
Wszystkie sygnały sterujące są wyprowadzone na złącze J2 (40-stykowe, kompatybilne z płytkami Raspberry Pi). Połączenie domyślne przekierowuje sygnały sterujące do wyprowadzeń interfejsu SPI-0 płytek Raspberry Pi. Oprócz połączenia domyślnego każdy sygnał może być przekierowany do połączenia opcjonalnego (sygnały interfejsu SPI-1 płytek Raspberry Pi) poprzez zmianę połączeń na zworkach SMD JP1…JP18. Aby zmienić konfigurację połączenia, należy przeciąć połączenie pomiędzy padami jednej zworki i kroplą spoiwa lutowniczego połączyć pady drugiej zworki, dla danego sygnału. Konfiguracja połączeń domyślnych i opcjonalnych została opisana w tabeli oraz na dolnej stronie płytki.
Dodatkowo sygnały sterujące są wyprowadzone na złącze J1. Ich rozmieszczenie pokazuje rysunek oraz opis na dolnej stronie płytki KAmod RPI RS485 X2.
Zasilanie
| Element | Funkcja |
|---|---|
| Złącze J1 | Zasilanie 5 V może być doprowadzone do złącza J1 z zachowaniem właściwej polaryzacji. Linie zasilania są wspólne dla złączy J1 i J2, dlatego należy uważać, aby nie zakłócić działania płytki bazowej. |
| Złącze J2 | Zasilanie modułu KAmod RPI RS485 X2 jest pobierane z płytki bazowej poprzez złącze J2. Jest ono kompatybilne ze standardem 40-stykowego złącza GPIO Raspberry Pi i ma linie zasilania o napięciu 5 V. |
| Dioda D1 | Świecenie diody LED D1 oznacza obecność zasilania |
Rozmieszczenie złączy i diody sygnalizującej zostało pokazane na rysunku.
Kontrolki sygnalizujące
| Kontrolka | Funkcja |
|---|---|
| PWR (D1) |
Świecenie diody LED D1 oznacza obecność zasilania |
| RX (D3, D6) |
Miganie diody LED oznacza odbieranie danych z magistrali RS485 |
| EN (D4, D7) |
Świecenie lub miganie diody LED oznacza ustawienie transceivera RS485 w tryb nadawania, natomiast gdy dioda jest wygaszona to transceiver jest w stanie odbierania danych |
| TX (D2, D5) |
Miganie diody LED oznacza nadawanie danych na magistralę RS485 |
Dioda sygnalizująca zasilanie jest wspólna dla obu interfejsów, natomiast diody sygnalizujące komunikację są przydzielone do każdego interfejsu RS485.
Konfiguracja trybu pracy RS485
Transceivery interfejsów RS485 wymagają sygnału sterującego aktywującego tryb nadawania. Sygnał sterujący może być uzyskiwany z sygnału danych wysyłanych na magistralę - TXD, lub może być doprowadzany niezależnie – poprzez linię RTS lub sygnał ze złącza GPIO. Moduł KAmod RPI RS485 X2 pozwala na wybranie jednej z tych opcji dla każdego z interfejsów RS485-1 i RS485-2. Dostępne tryby i ustawienie zworek opisano w tabeli.