2-CH RS232 HAT
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说明
产品概述
我是专为树莓派设计的双通道隔离型RS232扩展板,采用SC16IS752+SP3232方案,内置电源隔离、ADI磁耦隔离和TVS等保护电路。
我操作简单,通过SPI接口即可控制两路RS232通信,具有通信速度快、稳定、可靠、安全等特点,可适用于工业自动化等领域。
特点
- 基于Raspberry Pi 40pin GPIO接口,适用于Raspberry Pi系列主板
- 采用SC16IS752与SP3232双芯片组合方案,可实现SPI转RS232,通信速率高达921600bps
- 板载TVS(瞬态电压抑制管),可有效抑制电路中的浪涌电压和瞬态尖峰电压,防雷防静电
- 板载电源和串口收发指示灯,方便查看模块电源和通信状态
- 引出SPI控制接口,方便接入Arduino等主控板
- 提供完善的配套资料手册(C与python示例程序和用户手册等)
产品参数
- 串口扩展芯片: SC16IS752
- RS232收发器: SP3232
- 通信接口: SPI
- 通信速率: 300~921600 bps
- 工作电压: 3.3/5V
- 产品尺寸: 65mm×56.5mm
- 过孔直径: 3.0mm
接口说明
- 引脚功能
引脚号 | 标识 | 管脚描述 |
1 | VCC | 3.3V/5V电源正 |
2 | GND | 电源地 |
3 | SCLK | SPI时钟输入 |
4 | MOSI | SPI数据输入 |
5 | MISO | SPI数据输出 |
6 | CS | SPI片选信号 |
7 | IRQ | 中断输出 |
- RS232接口说明
硬件说明
控制器
本产品采用SC16IS752作为控制芯片,SC16IS752是双通道高性能的UART扩展芯片,支持SPI和I2C两种接口通信,本模块使用SPI接口。板载电源隔离、ADI磁耦隔离、板载TVS(瞬态电压抑制管)、自恢复保险丝和保护二极管和自动收发转换电路。可有效抑制电路中的浪涌电压和瞬态尖峰电压,防雷防静电,防过流过压,提高抗冲击能力,可进行信号隔离,具有靠性高、抗干扰强、功耗低等优点。
通信协议
CS:从机片选,当CS为低电平的时候,芯片使能
SCLK: SPI通信时钟
MOSI/SI:SPI通信主机发送,从机接收
MIS0/SO:SPI通信主机接收,从机发送
时序:CPHL=0, CPOL=0 (SPI0)
【备注】具体关于SPI通信的相关信息,可以自行网上搜索资料了解
树莓派使用
硬件连接
功能引脚 | 树莓派接口(BCM) | 描述 |
VCC | 5V | 3.3V/5V电源正 |
GND | GND | 电源地 |
SCLK | P21(SPI1 SCLK) | SPI时钟输入 |
MOSI | P20(SPI1 MOSI) | SPI数据输入 |
MISO | P19(SPI1 MISO) | SPI数据输出 |
CS | P18(SPI1 CS) | SPI片选信号 |
IRQ | P24 | 中断输出 |
添加驱动
- 在终端执行:
sudo nano /boot/config.txt #加入如下,int_pin根据实际焊接方式设置: dtoverlay=sc16is752-spi1,int_pin=24 #重启设备 sudo reboot
重启后,SC16IS752的驱动会加载到系统内核中,此时可以运行ls /dev查看一下 将会多出如下设备:
在2020-05-27的树莓派系统中gpiochip3没有了变成了gpiochip2
安装库
请根据实际情况安装库,如果你编程为C,安装wiringPi即可;如果是python2,安装python2库;如果是python3,安装python3库;
- 安装wiringPi
sudo apt-get install wiringpi #对于树莓派4B可能需要进行升级; cd /tmp wget https://project-downloads.drogon.net/wiringpi-latest.deb sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb gpio -v # 运行 gpio -v 会出现2.52版本,如果没有出现说明安装出错
- 安装python2库
sudo apt-get update sudo apt-get install python-pip sudo pip install RPi.GPIO sudo apt-get install python-serial
- 安装python3库
sudo apt-get update sudo apt-get install python3-pip sudo pip3 install RPi.GPIO sudo apt-get install python3-serial
测试
- 下载并运行测试例程
sudo apt-get install p7zip-full wget http://www.waveshare.net/w/upload/3/35/2-CH_RS232_HAT_Code.7z 7z x 2-CH_RS232_HAT_Code.7z -o./2-CH_RS232_HAT sudo chmod 777 -R 2-CH_RS232_HAT cd 2-CH_RS232_HAT/2-CH_RS232_HAT_Code/
- 另外也可以下载我们Github上面的工程:
sudo git clone https://github.com/waveshare/2-CH-RS232-HAT cd 2-CH_RS232_HAT_Code/
*注意目录稍微有些不一样
- C 程序
cd c make clean make sudo ./main
预期效果:
通道1通过转串口线连接电脑,打开电脑串口设置波特率115200,电脑发送任何数据,模块将数据返回(如果结尾不加回车换行,可能会导致终端无显示)。
- PYTHON 程序
cd python cd examples sudo python main.py
- 通道1通过转串口线连接电脑,打开电脑串口设置波特率115200,电脑发送任何数据,模块将数据返回(如果结尾不加回车换行,可能会导致终端无显示)。
此外提供一个测试程序:
sudo python test.py
FAQ
- 检查树莓派的串口通信是否开启了流控;
- 确定232的线连接正确;
- 可以先使用USB to 232设备与2-CH RS232 HAT通信,保证树莓派的设置没有问题;
- 检查串口通信参数的奇数偶数位校验和波特率的设置。
- 树莓派装了主流的ubuntu系统可以使用;
- Ubuntu 的config.txt文件通常在/boot/firmware 文件夹
- 或者将树莓派的SD卡通过读卡器在电脑下(或者其它能识别SD卡的主机)读取和更改config.txt文件。