Arduino RS485

Neste tutorial, vamos explorar a implementação da comunicação RS485 com o Arduino. Especificamente, vamos abordar os seguintes aspectos em detalhes:

Estabelecer a conexão entre o Arduino e o módulo TTL para RS485.
Programar o Arduino para obter dados do módulo TTL para RS485.
Programar o Arduino para transmitir dados ao módulo TTL para RS485.
Como enviar dados do seu PC para o Arduino via RS485, e vice-versa.

O tutorial também fornece instruções tanto para o Serial de hardware quanto para o SoftwareSerial.

Hardware Necessário

1	×	Arduino Uno R3
1	×	Cabo USB 2.0 tipo A/B (para PC com USB-A)
1	×	Cabo USB 2.0 tipo C/B (para PC com USB-C)
1	×	Módulo TTL para RS485
1	×	(Alternativa) MAX485 RS485 to TTL Module (NOT soldered)
1	×	(Alternativa) MAX485 RS485 to TTL Module *(soldered)
1	×	Fios Jumper
1	×	(Opcional) Conversor USB para RS485
1	×	(Opcional) USB to RS485 Cable
1	×	(Recomendado) Shield com Bornes de Parafuso para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Shield de Protoboard para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Case para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Placa Base de Prototipagem e Kit de Protoboard para Arduino Uno

Or you can buy the following kits:

1	×	DIYables STEM V3 Starter Kit (Arduino included)
1	×	DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Sobre o Módulo TTL para RS485

Ao usar a comunicação serial no Arduino por meio de funções como Serial.print(), Serial.read() e Serial.write(), o Arduino transmite dados pelo pino TX e recebe dados pelo pino RX. Esses pinos operam em nível TTL, o que significa que os sinais que eles manipulam têm alcance limitado. Assim, para comunicação serial a distâncias maiores, torna-se necessário converter o sinal TTL para os padrões de sinal RS232, RS485 ou RS422.

Neste tutorial, vamos nos aprofundar no uso do RS485 (também conhecido como RS-485) com o Arduino, empregando um módulo TTL para RS485. Esse módulo facilita a conversão de sinais TTL em sinais RS485 e vice-versa.

Pinagem

O módulo RS485 para TTL tem duas interfaces:

A interface TTL (conectada ao Arduino) inclui 4 pinos

Pino VCC: pino de alimentação, precisa ser conectado ao VCC (5V ou 3.3V)
Pino GND: pino de alimentação, precisa ser conectado ao GND (0V)
Pino RXD: pino de dados, precisa ser conectado a um pino TX do Arduino
Pino TXD: pino de dados, precisa ser conectado a um pino RX do Arduino

A interface RS485 é composta pelos seguintes pinos:

Pino D+ (A ou TR+): este pino viabiliza a comunicação de dados.
Pino D- (B ou TR-): este pino serve para a transmissão de dados.
Pino GND: embora seja opcional, é altamente recomendado incluir este pino para reduzir a interferência de ruído, garantindo o melhor desempenho.

image source: diyables.io

Diagrama de Ligação

Diagrama de ligação usando a serial de hardware

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Diagrama de ligação usando a serial por software

Diagrama de ligação do Arduino com RS-485 para TTL

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Como Programar o Arduino para usar o módulo RS485

Inicialize a interface Serial:

Serial.begin(9600);

Se você usar o SoftwareSerial, precisa incluir a biblioteca e declarar um objeto SoftwareSerial:

#include <SoftwareSerial.h> // Define the SoftwareSerial objects and their pins SoftwareSerial rs485(6, 7); // RX: 6, TX: 7

Para ler os dados que chegam do RS485, você pode usar as seguintes funções:

Para escrever dados no RS485, você pode usar as seguintes funções:

E mais funções para usar com o RS485 na Referência Serial

Código Arduino para Serial de Hardware

/* * Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-rs485 */ void setup() { // start communication with baud rate 9600 Serial.begin(9600); // wait a moment to allow serial ports to initialize delay(100); } void loop() { // Check if there's data available on Serial if (Serial.available()) { char data = Serial.read(); // read the received character Serial.print(data); // echo back to data to the sender } }

Código Arduino para Serial por Software

/* * Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-rs485 */ #include <SoftwareSerial.h> // define the SoftwareSerial object and their pins SoftwareSerial rs485(6, 7); // RX: 6, TX: 7 void setup() { // start communication with baud rate 9600 rs485.begin(9600); // wait a moment to allow serial ports to initialize delay(100); } void loop() { // Check if there's data available on rs485 if (rs485.available()) { char data = rs485.read(); // read the received character rs485.print(data); // echo back to data to the sender } }

Teste

Você pode fazer um teste enviando dados do seu PC para o Arduino via RS-485 e vice-versa. Para isso, siga os passos abaixo:

Conecte o Arduino ao seu PC por meio de um cabo RS485 para USB, como mostrado abaixo:

Comunicação do Arduino com o PC via RS485

Instale um programa de terminal serial como o Tera Term ou o PuTTY
Abra o programa de terminal serial e configure os parâmetros seriais (porta COM, baud rate...)
Digite alguns dados no terminal serial para enviá-los ao Arduino.
Se der certo, você verá os dados de eco no terminal serial.

Vídeo

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