ماژول مبدل TTL به RS485 - با تراشه MAX485

ماژول مبدل TTL به RS485- با تراشه MAX485

ماژول مبدل TTL به RS485- با تراشه MAX485، یک ماژول تبدیل پروتکل UART به استاندارد صنعتی RS485 است. به کمک این ماژول می توانید داده ها را در فواصل طولانی از طریق کابل، انتقال داده و از آن ها در برابر نویز، محافظت کنید. ماژول TTL به RS485 با تراشه MAX485 یک ماژول تبدیل سیگنال TTL به RS485 است که با استفاده از تراشه MAX485 عملیات تبدیل انجام می‌دهد. این ماژول شامل یک پورت TTL برای ارتباط با میکروکنترلر و یک پورت RS485 برای ارتباط با دستگاه‌هایی که از این پروتکل پشتیبانی می‌کنند، است. 

تراشه MAX485 یک تراشه تبدیل سیگنال RS-485 به TTL است. این تراشه قابلیت تعامل با سرعت‌های بالا را داراست و در اکثر مواقع برای ارتباط با دستگاه‌هایی که از پروتکل RS485 پشتیبانی می‌کنند استفاده می‌شود. در این ماژول، تراشه MAX485 با پورت RS485 ارتباط برقرار می‌کند و با استفاده از منطق سطح پایین UART، داده‌ها را از پورت TTL به پورت RS485 تبدیل می‌کند. 

این ماژول برای استفاده در پروژه‌هایی که نیاز به ارتباط با دستگاه‌هایی که از پروتکل RS485 پشتیبانی می‌کنند دارند، بسیار مفید است.  این ماژول به سادگی با آردوینو و سایر میکروکنترلرها نظیر ARM راه  اندازی می شود. همچنین، جهت سهولت در راه اندازی و کار با این ماژول، کتابخانه تحت آردوینو در قسمت دانلودها، قرار گرفته است.

مشخصات فنی ماژول مبدل TTL به RS485- با تراشه MAX485

ابعاد کوچک

ولتاژ کاری 5 ولت

جریان مصرفی پایین

توانایی انتقال داده تا 2.5Mbps

سهولت در راه اندازی، بدون نیاز به قطعات اضافه

توانایی اتصال 32 دستگاه گیرنده  تنها بر روی یک باس

سازگاری با بردهای آردوینو، ESP و میکروکنترلرهای ARM نظیر STM32

بررسی پایه‌های PinOut ماژول ماژول ttl به rs485 با تراشه MAX485

همانطور که اشاره شد ماژول TTL به RS485 با تراشه MAX485، یک ماژول ترجمه سطح سیگنال TTL به RS485 با استفاده از تراشه MAX485 است. این ماژول معمولاً دارای چهار پایه VCC، GND، RO و DI است. 

• پایه VCC به منظور تامین تغذیه با ولتاژ 5 ولت به کار می‌رود.
• پایه GND برای اتصال به منبع منفی تغذیه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• پایه RO پایه خروجی اطلاعات است که به سطح خروجی RS485 ترجمه می‌شود.
• پایه DI پایه ورودی اطلاعات است که از سطح ورودی RS485 ترجمه می‌شود.

همچنین، برخی از ماژول‌های TTL به RS485 با تراشه MAX485 دارای پایه‌های DE و RE هستند که به منظور کنترل خطوط RS485 به کار می‌روند. پایه DE برای کنترل خروجی RS485 و پایه RE برای کنترل ورودی RS485 به کار می‌روند.

به همراه ماژول ttl به rs485 با تراشه MAX485 چه اقلامی باید خریداری شود؟

1- برد میکروکنترلر از جمله انواع آردوینو، ESP32 و بردهای مبتنی بر تراشه RP2040

2- کابل USB برای برقراری ارتباط با کامپیوتر

3- کابل RS485 برای ارتباط با دستگاه RS485

4- منبع تغذیه 5 ولت DC

لازم به ذکر است که در صورتی که دستگاه RS485 دارای منبع تغذیه داخلی باشد، نیازی به منبع تغذیه جداگانه نیست و می‌توان با استفاده از کابل RS485 ارتباط را برقرار کرد.

سطح ولتاژ منطقی ماژول ttl به rs485 با تراشه MAX485 چقدر است؟

سطح ولتاژ منطقی ماژول TTL به RS485 با تراشه MAX485، با توجه به استاندارد TTL بین 0 و 5 ولت است. در حالی که سطح ولتاژ منطقی RS485 بین -7 و +12 ولت است. با استفاده از تراشه MAX485، سطح ولتاژ TTL به سطح ولتاژ RS485 تبدیل می شود.

راه اندازی به همراه ماژول ttl به rs485 با تراشه MAX485 توسط آردوینو

ابتدا، ماژول TTL به RS485 با تراشه MAX485 را به آردوینو وصل کنید. برای این منظور، پایه TX ماژول TTL را به پایه RX آردوینو و پایه RX ماژول TTL را به پایه TX آردوینو و همچنین پایه DE ماژول RS485 را به یک پایه خروجی دیجیتال آردوینو و پایه RE ماژول RS485 را به یک پایه دیگر خروجی دیجیتال آردوینو متصل کنید. همچنین، پایه VCC ماژول RS485 را به یک منبع تغذیه 5 ولت و پایه GND ماژول RS485 را به پایه GND آردوینو وصل کنید. 

سپس کتابخانه SoftwareSerial را به کد آردوینو خود اضافه کنید. با استفاده از این کتابخانه، می‌توانید پورت سریال دیگری را برای ارتباط با ماژول TTL به RS485 با تراشه MAX485 ایجاد کنید. برای شروع ارتباط با ماژول RS485، باید پایه DE را به مقدار HIGH و پایه RE را به مقدار LOW قرار دهید. سپس باید دستوراتی که می‌خواهید از طریق RS485 ارسال کنید را ایجاد کنید و به ماژول RS485 ارسال کنید. برای ارسال دستورات، از تابع Serial.write() استفاده کنید. برای مثال، اگر بخواهید عدد 123 را به ماژول RS485 ارسال کنید، می‌توانید از کد زیر استفاده کنید: 

#include <SoftwareSerial.h>

#define DE 2
#define RE 3

SoftwareSerial RS485(10, 11);

void setup() {
  pinMode(DE, OUTPUT);
  pinMode(RE, OUTPUT);
  digitalWrite(DE, HIGH);
  digitalWrite(RE, LOW);
  RS485.begin(9600);
}

void loop() {
  RS485.write(123);
  delay(1000);
}

راه اندازی به همراه ماژول ttl به rs485 با تراشه MAX485 با میکروپایتون و برد esp32

برای راه اندازی ماژول TTL به RS485 با تراشه MAX485 با برد ESP32 و میکروپایتون، ابتدا باید کتابخانه machine را در میکروپایتون نصب کنید. سپس باید پایه‌های ESP32 را به پایه‌های ماژول TTL به RS485 متصل کنید. پایه TX برد ESP32 به پایه DI ماژول، پایه RX برد ESP32 به پایه RO ماژول و پایه GND برد ESP32 به پایه GND ماژول وصل شوند. همچنین پایه DE ماژول TTL به RS485 به یک پایه خروجی دیجیتال برد ESP32، مانند پایه 21، و پایه RE به یک پایه خروجی دیجیتال دیگر، مانند پایه 22، متصل شود. 

سپس با استفاده از کتابخانه machine.UART و تعریف یک شیء UART، می‌توانید از طریق پورت سریال ارتباط با ماژول TTL به RS485 برقرار کنید. برای فرستادن داده، می‌توانید از دستور uart.write() استفاده کنید و برای دریافت داده، از دستور uart.read() یا uart.readinto() استفاده کنید. نمونه کد راه اندازی ماژول TTL به RS485 با تراشه MAX485 با برد ESP32 و میکروپایتون به صورت زیر است. در این مثال، پورت سریال 1 برای ارتباط با ماژول TTL به RS485 انتخاب شده است.

import machine

# تعریف شیء UART با پورت سریال 1 برای ESP32
uart = machine.UART(1, baudrate=9600, tx=17, rx=16, timeout=10)

# تعریف پایه‌های DE و RE به پایه‌های 21 و 22 برد ESP32
de = machine.Pin(21, machine.Pin.OUT)
re = machine.Pin(22, machine.Pin.OUT)

# تنظیم پایه DE روی حالت HIGH
de.on()

# فرستادن داده به ماژول TTL به RS485
uart.write(b"Hello, World!")

# تنظیم پایه DE روی حالت LOW برای دریافت داده
de.off()

# دریافت داده از ماژول TTL به RS485
data = uart.read(10)
print(data)

راه اندازی به همراه ماژول ttl به rs485 با تراشه MAX485 با میکروپایتون و rp2040

برای راه اندازی ماژول TTL به RS485 با تراشه MAX485 با استفاده از میکروپایتون و برد RP2040، شما باید ابتدا کتابخانه‌ی PySerial را نصب کنید. این کتابخانه برای کار با سریال در پایتون استفاده می‌شود. برای نصب این کتابخانه، دستور pip install pyserial را در ترمینال وارد کنید. سپس برای اتصال به پورت سریال برد RP2040، از کد زیر استفاده می‌کنیم.

import serial

# تعریف پورت سریال با سرعت بودریت 9600
ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0', 9600)

در این کد، /dev/ttyACM0 به پورت سریال مربوط به برد RP2040 اشاره دارد. با استفاده از این کد، پورت سریال با سرعت بودریت 9600 باز می‌شود. حالا برای راه اندازی ماژول TTL به RS485 با تراشه MAX485، باید پیامی را که می‌خواهیم ارسال کنیم، به فرمت مناسب برای ارسال با RS485 تبدیل کنیم. برای این کار، می‌توانیم از کتابخانه‌ی struct استفاده کنیم. به عنوان مثال، فرض کنید می‌خواهید عدد 200 را از طریق RS485 به دستگاه دیگری ارسال کنید. ابتدا باید این عدد را به فرمت بایتی تبدیل کنیم.

import struct

# تبدیل عدد 200 به فرمت بایتی
data = struct.pack("B", 200)

سپس برای ارسال این داده، از پورت سریال با استفاده از کتابخانه‌ی PySerial استفاده می‌کنیم.

import serial
import struct

# تعریف پورت سریال با سرعت بودریت 9600
ser = serial.Serial('/dev/ttyACM0', 9600)

# تبدیل عدد 200 به فرمت بایتی
data = struct.pack("B", 200)

# ارسال داده با استفاده از پورت سریال
ser.write(data)

کاربردهای ماژول مبدل TTL به RS485- با تراشه MAX485

خانه های هوشمند و کنترل وسایل

کنترل درایور موتور ها در فواصل طولانی

ایجاد ارتباط در فواصل طولانی بین دو میکروکنترلر

ایجاد شبکه بین دستگاه های مختلف و کنترل آن ها از طریق اتاق فرمان

ارتباط بین چند برد آردوینو در فواصل طولانی با پروتکل RS485

در این آموزش برای ارتباط با استفاده از پروتکل RS485 برد آردوینو UNO بعنوان Master و برد آردوینو NANO بعنوان Slave تعریف شده‌اند. برای راه اندازی کافیست اتصالات را مانند نقشه شماتیک زیر برقرار کنید. پین های DE و RE در هر دو ماژول به یکدیگر متصل شده‌اند. و همچنین توجه داشته باشد که سیمی که به پایه های A و B ماژول ها وصل می‌شود، بایستی سیم بهم تایده شده باشد.

ادامه این آموزش