ESP8266 - RS485

Neste tutorial, vamos explorar a implementação da comunicação RS485 com o ESP8266. Especificamente, vamos abordar os seguintes aspectos em detalhes:

Estabelecer a conexão entre o ESP8266 e o módulo TTL para RS485.
Programar o ESP8266 para obter dados do módulo TTL para RS485.
Programar o ESP8266 para transmitir dados ao módulo TTL para RS485.
Enviar dados do seu PC para o ESP8266 via RS485 e vice-versa.

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

Hardware Necessário

1	×	ESP8266 NodeMCU ESP-12F
1	×	Alternatively, ESP8266 D1 Mini NodeMCU ESP-12F
1	×	Alternatively, ESP8266 NodeMCU ESP-12E (Uno-form)
1	×	Micro USB Cable
1	×	Alternatively, ESP8266 NodeMCU ESP-12F (SMD-form)
1	×	Cabo USB Tipo-A para Tipo-C (para PC com USB-A)
1	×	Cabo USB Tipo-C para Tipo-C (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) Placa de Expansão com Bornes de Parafuso para ESP8266

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DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Sobre o Módulo TTL para RS485

Ao usar a comunicação serial no ESP8266 por meio de funções como Serial.print(), Serial.read() e Serial.write(), o ESP8266 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 tratam têm alcance limitado. Assim, para a comunicação serial em distâncias maiores, torna-se necessário converter o sinal TTL para os padrões de sinal RS232, RS485 ou RS422.

Neste tutorial, vamos mergulhar no uso do RS485 (também conhecido como RS-485) com o ESP8266 empregando um módulo TTL para RS485. Este 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 ESP8266) 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 ESP8266
Pino TXD: pino de dados, precisa ser conectado a um pino RX do ESP8266

A interface RS485 é composta pelos seguintes pinos:

Pino D+ (A ou TR+): Este pino facilita a comunicação de dados.
Pino D- (B ou TR-): Este pino serve para a transmissão de dados.
Pino GND: Embora opcional, é fortemente recomendado incluir este pino para reduzir a interferência de ruído, garantindo o desempenho ideal.

image source: diyables.io

Diagrama de Ligação

Diagrama de ligação ao usar a serial de hardware

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Para mais informações, veja Pinagem do ESP8266 e como alimentar o ESP8266 e outros componentes.

Diagrama de ligação ao usar a serial por software

Diagrama de ligação do ESP8266 NodeMCU com RS-485 para TTL

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Como Programar o ESP8266 para Usar o Módulo RS485

Para começar com o ESP8266 no Arduino IDE, siga estes passos:

Confira o tutorial como configurar o ambiente para o ESP8266 no Arduino IDE se esta for a sua primeira vez usando o ESP8266.
Inicializa a interface Serial:

Serial.begin(9600);

Se você usar SoftwareSerial, é preciso incluir a biblioteca e declarar um objeto SoftwareSerial:

#include <SoftwareSerial.h> #define RX_PIN D6 #define TX_PIN D7 // Define the SoftwareSerial objects and their pins SoftwareSerial rs485(RX_PIN, TX_PIN);

Para ler os dados que vêm 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 de Serial

Código ESP8266 para Serial de Hardware

/* * Este código de ESP8266 NodeMCU foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de ESP8266 NodeMCU é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/esp8266/esp8266-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 ESP8266 para Serial por Software

/* * Este código de ESP8266 NodeMCU foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de ESP8266 NodeMCU é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/esp8266/esp8266-rs485 */ #include <SoftwareSerial.h> #define RX_PIN D6 #define TX_PIN D7 // define the SoftwareSerial object and their pins SoftwareSerial rs422(RX_PIN, TX_PIN); 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 } }

Testando

Você pode fazer um teste enviando dados do seu PC para o ESP8266 via RS-485 e vice-versa. Para isso, siga os passos abaixo:

Conecte o ESP8266 ao seu PC por meio de um cabo RS485 para USB, como abaixo:

Comunicação do ESP8266 NodeMCU RS485 com o PC

Instale um programa de terminal serial como o Tera Term ou o PuTTY
Abra o programa de terminal serial e configure os parâmetros Serial (porta COM, baurate...)
Digite alguns dados no Terminal Serial para enviá-los ao ESP8266.
Se der certo, você verá os dados de eco no Terminal Serial.

Vídeo

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