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13_STM32Cubeide开发_RS485总线驱动

2023-05-16

一、485总线和硬件电路

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典型的串行通讯标准是RS232和RS485，它们定义了电压,阻抗等，但不对软件协议给予定义。RS-485总线标准规定了总线接口的电气特性标准即对于2个逻辑状态的定义：正电平在+2V～+6V之间，表示一个逻辑状态；负电平在-2V～-6V之间，则表示另一个逻辑状态；数字信号采用差分传输方式，能够有效减少噪声信号的干扰。
RS485总线，传输距离长、抗干扰性能强、稳定性好。已经广泛的应用于工业设备的使用中。
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通常使用AB双绞线连接，复杂场合可以使用带屏蔽层的双绞线。
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MCU本身不具有485总线的通讯标准。但是可以采用中继转换芯片SP3485，将串口信号和485的信号做相应的电平转换。
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实际中的具体电路（共占用MCU的3个IO口），其中有两根是串口通讯的RX和TX引脚。
还有一根是RE，高电平时，向外发送数据；低电平时，接收数据。

RS485通信

  • 在软件程序层面，其实利用的就是单片机的串口功能，发送和接收数据。
  • 在硬件层面，就是多加了1个电平转换芯片。将串口的ttl电平转换为了485使用的电平。

二、cubeMX配置

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三、RS485驱动程序

最重要的逻辑：
当MCU往外发数据时候，RE=1,
当MCU发送完数据时候，RE=0,
任意空闲状态，RE=0

/*
 * rs485.c
 */

#include "rs485.h"
#include "../usart/usart.h"
#include "main.h"
/*
RS485总线通信，使用UART8，这是RS485专用的printf函数
调用方法：RS485_printf("123"); //向UART8发送字符123
*/
void RS485_printf (char *fmt, ...)
{
    char buff[USART2_REC_LEN+1];  //用于存放转换后的数据 [长度]
    uint16_t i=0;
    va_list arg_ptr;
    HAL_GPIO_WritePin(RS485_RE_GPIO_Port,RS485_RE_Pin, GPIO_PIN_SET);//RS485收发选择线RE为高电平（发送）
    va_start(arg_ptr,fmt);
    vsnprintf(buff, USART2_REC_LEN+1,fmt,arg_ptr);//数据转换
    i=strlen(buff);//得出数据长度
    if(strlen(buff)>USART2_REC_LEN)i=USART2_REC_LEN;//如果长度大于最大值，则长度等于最大值（多出部分忽略）
    HAL_UART_Transmit(&huart2,(uint8_t *)buff,i,0xffff);//串口发送函数（串口号，内容，数量，溢出时间）
    va_end(arg_ptr);
    HAL_GPIO_WritePin(RS485_RE_GPIO_Port,RS485_RE_Pin, GPIO_PIN_RESET);//RS485收发选择线RE为低电平（接收）
}
//所有USART串口的中断回调函数HAL_UART_RxCpltCallback，统一存放在【USART1.C】文件中。


/*
 * rs485.h
 */

#ifndef RS485_RS485_H_
#define RS485_RS485_H_

#include "stm32f1xx_hal.h" //HAL库文件声明
#include <string.h>//用于字符串处理的库
#include <stdarg.h>
#include <stdlib.h>
#include "stdio.h"

extern UART_HandleTypeDef huart2;//声明USART2的HAL库结构体
void RS485_printf (char *fmt, ...);  //RS485发送

#endif /* RS485_RS485_H_ */

以上只有发送程序，至于接收程序，在USART.C中的串口中断回调函数里面（和USART1\USART3一起）。

/*
 * usart1.c
 */

#include "usart.h"
uint8_t USART2_RX_BUF[USART2_REC_LEN];//接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.
uint16_t USART2_RX_STA=0;//接收状态标记//bit15：接收完成标志，bit14：接收到0x0d，bit13~0：接收到的有效字节数目
uint8_t USART2_NewData;//当前串口中断接收的1个字节数据的缓存
uint8_t RS485orBT;//当RS485orBT标志位为1时是RS485模式，为0时是蓝牙模式


void  HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef  *huart)//串口中断回调函数
{
    if(huart ==&huart2)//判断中断来源（RS485）
    {
	   USART2_RX_BUF[0]=USART2_NewData;//收到数据放入缓存数组（只用到1个数据存放在数组[0]）
	   USART2_RX_STA++;//数据接收标志位加1
       HAL_UART_Receive_IT(&huart2,(uint8_t *)&USART2_NewData, 1); //再开启接收中断
    }
}

这边的接收只接受了一个字节的数据，没有什么意义。

四、应用程序

做这个实验需要两个及两个以上的485设备一起通信。暂时没法完成。

工业中RS485设备常使用的是Modbus通信协议。以后有时间可以写一下，这个通信协议。

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