Žiadny autoflow pre RS485 na TouchBerry 10?

Tento príspevok je súčasťou série o probléme s ModbusRTU autoflow na TouchBerry a o tom, ako som ho vyriešil. Ostatné príspevky série nájdete pod tagom touchberry. Upozorňujeme, že novšie príspevky môžu obsahovať aktuálnejšie informácie.

S prístupom k modelu TouchBerry 10” vrátane RS485 som sa dal do ovládania niektorých ModbusRTU zariadení pomocou neho. Má konektor M8, 3-pinový. Stredný pin je pripojený na zem napájacieho napätia, takže som predpokladal, že zostávajúce dva sú A a B pre RS485. Ukázalo sa, že na túto tému nie je verejne dostupná absolútne žiadna dokumentácia.

Pinout RS485 #

Našťastie som dostal e-mail od podpory pomerne rýchlo. E-mail potvrdil pinout.

#	Pozícia M8	RS485
1	vpravo	B-
2	vľavo	A+
3	hore	GND

Ale keď je GND vyriešené, dostať sa k A a B nie je problém. Ak to nefunguje, jednoducho ich vymeňte a skúste znova. Pri ostatnom správnom nastavení je tento postup dostatočný.

Pinout UPS shieldu #

Následne e-mail obsahoval informácie o pinoute UPS shieldu, ktorý hostí čip RS-485. Čip je Unisonic Technologies UTRS485G, ale o nich som predtým nikdy nepočul. UPS shield tiež obsahuje elektroniku neprerušiteľného napájania (odtiaľ názov) a hodinový čip DS3231 pre možnosti RTC.

Shield využíva celý 40-pinový header pre Raspberry Pi 4, ktorý tvorí jadro TouchBerry 10”, detaily z e-mailu sú nasledujúce:

Fn	Popis.	#	#	Popis.	Fn
	NC	1	2	Vin
SDA	GPIO2	3	4	Vin
SCL	GPIO3	5	6	GND
	NC	7	8	GPIO14	TXD
	NC	9	10	GPIO15	RXD
RE	GPIO17	11	12	NC
DE	GPIO27	13	14	GND
	NC	15	16	GPIO23	UPS IN
	NC	17	18	GPIO24	UPS OUT
	NC	19	20	GND
	NC	21	22	NC
	NC	23	24	NC
	GND	25	26	NC
	NC	27	28	NC
	NC	29	30	GND
	NC	31	32	NC
	NC	33	34	GND
	NC	35	36	NC
	NC	37	38	NC
	GND	39	40	NC

Toto bolo dosť nápomocné, pretože čip zodpovedný za RS485 komunikáciu musí vedieť, akým smerom dáta prúdia. Je to pokročilá funkcia navrhnúť celkový systém tak, aby táto zodpovednosť bola od používateľa abstrahovaná — tzv. autoflow alebo automatické riadenie toku.

Používanie rozhrania RS485 na TouchBerry 10 #

Dôležitosť autoflow je zrejmá z Python skriptu poskytnutého ako tretia časť e-mailu od podpory IndustrialShields:

#!/usr/bin/env python3

# IMPORTANT: remember to add "enable_uart=1" line to /boot/config.txt

from gpiozero import OutputDevice
from time import sleep
from serial import Serial

# RO  <-> GPIO15/RXD
# RE  <-> GPIO17
# DE  <-> GPIO27
# DI  <-> GPIO14/TXD
#
# VCC <-> 3.3V
# B   <-> RS-485 B
# A   <-> RS-485 A
# GND <-> GND

# enable reception mode
re = OutputDevice(17)
de = OutputDevice(27)

de.off()
re.off()

with Serial('/dev/ttyS0', 19200) as s:
  while True:
    # waits for a single character
    rx = s.read(1)

    # print the received character
    print("RX: {0}".format(rx))

    # wait some time before echoing
    sleep(0.1)

    # enable transmission mode
    de.on()
    re.on()

    # echo the received character
    s.write(rx)
    s.flush()

    # disable transmission mode
    de.off()
    re.off()

Na odoslanie dát cez rozhranie RS485 musia byť piny RE a DE čipu vytiahnuté na HIGH, dáta musia byť prenesené, a potom by mali byť oba piny RE a DE okamžite stiahnuté na LOW, aby prijali odpoveď. Je to veľmi nepríjemné, keďže väčšina Modbus implementácií predpokladá autoflow, čo je aj prípad pri používaní mbpoll.

Chýbajúci autoflow? #

Je to v podstate veľa nepríjemností nemať funkcionalitu autoflow, čo robí väčšinu štandardných Modbus implementácií nepoužiteľnými. Hľadal som dosť usilovne spôsob, ako to urobiť nejakým príjemným automatizovaným spôsobom na RPi softvéri na nejakej aplikačnej alebo jadrovej úrovni, navštevujúc výsledky vyhľadávaní ako alternatívne GPIO funkcie, dtoverlay, RTS0, uart-ctsrts a sériové sniffre, ale riešenie som zatiaľ nenašiel. Niektoré z najsľubnejších sú referencované nižšie medzi inými relevantnými odkazmi.

GPIO17 má alternatívnu funkciu RTS0 na ALT3, ktorá je pripojená na pin RE — dúfajme, že to je zámerné. Pre GPIO27 pripojený na pin RE však žiadna taká funkcia nie je dostupná. V skutočnosti by mali byť DE aj RE spojené dokopy, ovládané jediným pinom RTS0, ktorý je zase riadený GPIO14 ako TXD0. Nemám tušenia, prečo je pin RE samostatný. Musím ho pripojiť k osciloskopu, aby som sa dozvedel viac. Pred dotykom spájkovačky musím tiež počkať na ďalšiu odpoveď e-mailu od podpory — možno poskytnú nejaké užitočné informácie. Nakoniec, ich RPi PLC má /dev/ttySC0 a /dev/ttySC1 pre oba RS485 kanály.

Toto je 92. príspevok série #100daystooffload.

Pinout RS485 #

Pinout UPS shieldu #

Používanie rozhrania RS485 na TouchBerry 10 #

Chýbajúci autoflow? #

Odkazy #