Introdução à Seeed Studio XIAO-RS485-Expansion-Board

Adquira agora 🖱️

dica

• A versão V1.1 e anteriores usam controle de direção por software. Consulte o exemplo de direção software-para-software.

Recursos

• Compatível com Seeed Studio XIAO: Projetada para as placas de desenvolvimento Seeed Studio XIAO.
• Comunicação de longa distância: Suporta comunicação RS-485 em distâncias de até 1.200 m (aproximadamente 3.937 ft).
• Entrada DC de 5V ou 12V: Suporta qualquer uma das tensões de alimentação, com um circuito onboard que converte 12V para 5V.
• Dois terminais de 3 pinos: Terminais separados para sinais RS-485 (A, B, GND) e alimentação (INT, 5V, 12V).
• Design compacto: Aproximadamente do tamanho de duas placas XIAO, o que a torna adequada para projetos com restrição de espaço.
• Controle de direção selecionável: Configure a comutação de transmissão/recepção RS-485 automática por hardware ou controlada por software por meio dos resistores de 0 Ω onboard. A placa é enviada configurada para controle automático de direção por hardware por padrão.
• LEDs de atividade RX/TX: Indicam recepção e transmissão de dados.
• LEDs de alimentação de 5V e 12V: Indicam a presença da tensão de entrada correspondente.

Visão geral de hardware

XIAO RS485 Expansion Board

• Diagrama de indicação da XIAO RS485 Expansion Board V1.2 - Frente

• Diagrama de indicação da XIAO RS485 Expansion Board V1.2 - Verso

Materiais preparados

Seeed Studio XIAO RS485-Expansion-Board × 2	Seeed Studio XIAO ESP32-C3 × 2
Adquira agora 🖱️	Adquira agora 🖱️

Esquemático de conexão

• A XIAO RS-485 Expansion Board V1.2 usa o transceptor TP8485E-SR. Os sinais RS-485 são mapeados para os pinos do XIAO da seguinte forma: RS485_TX para D4, RS485_RX para D5 e RS485_DE para D2.

Conexões entre duas placas de expansão RS485

• Chave 5V OUT/IN: Controla a direção da alimentação no terminal de 5V. Defina como OUT quando esta placa fornecer 5V para outro dispositivo, ou como IN quando esta placa receber 5V pelo terminal.
• Chave 120R: Defina como ON para conectar o resistor de terminação de 120 Ω onboard entre as linhas A e B do RS-485, ou como NC para desconectá-lo. Para cabos longos, ative a terminação nas duas extremidades físicas do barramento; deixe-a desconectada nas placas intermediárias.
• INT: Conexão de interrupção reservada.

dica

• A V1.2 é configurada para controle automático de direção por hardware por padrão, portanto o sketch não precisa alternar a direção por meio do pino D2. Para usar controle de direção por software, altere a posição dos resistores de 0 Ω onboard.

• Localização do resistor de zero ohm para direção automática por hardware

• Localização do resistor de zero ohm para direção manual por software

Visão geral de software

Neste projeto, o XIAO ESP32C3 se comunica com a placa de expansão RS485 usando D4 (GPIO6) e D5 (GPIO7).

Direção automática por hardware para direção automática por hardware

Quando o controle automático de direção por hardware é selecionado, o sketch não precisa controlar o pino DE.

1. Código do transmissor

#include <Arduino.h>

// Hardware -> Hardware: sender (XIAO ESP32C3, RS485 board V1.2).
// Fit R23/R24 for automatic direction; D2 is unused.
void setup() {
  Serial.begin(115200); // USB serial monitor.
  Serial1.begin(9600, SERIAL_8N1, D5, D4); // RS485: RX=D5, TX=D4.
  Serial.println("Hardware -> Hardware sender ready");
  delay(500);
}

void loop() {
  Serial1.println("Hello from hardware sender"); // Send over the RS485 bus.
  Serial.println("Sent: Hello from hardware sender"); // Show status via USB.
  delay(1000);
}

• Serial.begin(115200) inicia a saída serial USB para o monitor serial.
• Serial1.begin(9600, SERIAL_8N1, D5, D4) inicia a comunicação RS-485 a 9600 baud. D5 é RX e D4 é TX.
• A placa controla a direção de transmissão automaticamente, portanto este sketch não usa o pino D2.
• Serial1.println() envia uma linha de texto a cada segundo. Serial.println() exibe o status de envio local via USB; ele não confirma que o receptor recebeu a mensagem.

2. Código do receptor

#include <Arduino.h>

// Hardware -> Hardware: receiver (XIAO ESP32C3, RS485 board V1.2).
// Fit R23/R24 for automatic direction; D2 is unused.
void setup() {
  Serial.begin(115200); // USB serial monitor.
  Serial1.begin(9600, SERIAL_8N1, D5, D4); // RS485: RX=D5, TX=D4.
  Serial.println("Hardware -> Hardware receiver ready");
  delay(500);
}

void loop() {
  if (Serial1.available()) {
    String message = Serial1.readStringUntil('\n'); // Read one RS485 line.
    message.trim();
    if (message.length() > 0) {
      Serial.print("Received: "); // Display on the USB serial monitor.
      Serial.println(message);
    }
  }
}

• Serial exibe mensagens via USB. Serial1 recebe dados do transceptor RS-485 através do pino D5.
• Serial1.available() verifica se há bytes recebidos aguardando no buffer da UART.
• Serial1.readStringUntil('\n') lê até uma nova linha ou até o tempo limite. message.trim() remove espaços em branco ao redor, incluindo o retorno de carro enviado por println().
• Se a mensagem resultante não estiver vazia, Serial.print() e Serial.println() a exibem no monitor serial USB.
• A placa controla a direção automaticamente, portanto este sketch não usa o pino D2.

3. Resultados do teste

• Abra o monitor serial USB de cada XIAO para visualizar as mensagens enviadas e recebidas.

• Durante a transferência de dados, os indicadores TX e RX onboard piscam para mostrar a atividade correspondente.

Direção automática por hardware para direção por software

1. Código do transmissor

#include <Arduino.h>

// Hardware -> Software: sender (XIAO ESP32C3, RS485 board V1.2).
// Fit R23/R24 for automatic direction; D2 is unused.
void setup() {
  Serial.begin(115200); // USB serial monitor.
  Serial1.begin(9600, SERIAL_8N1, D5, D4); // RS485: RX=D5, TX=D4.
  Serial.println("Hardware -> Software sender ready");
}

void loop() {
  Serial1.println("Hello from hardware sender"); // Send over the RS485 bus.
  Serial.println("Sent: Hello from hardware sender"); // Show status via USB.
  delay(1000);
}

• Serial.begin(115200) inicia a saída serial USB. Serial1.begin(9600, SERIAL_8N1, D5, D4) inicia a UART RS-485 com RX em D5 e TX em D4.
• Esta placa usa controle automático de direção por hardware, portanto o transmissor não precisa operar o pino D2.
• Em loop(), Serial1.println() envia uma linha de texto pela RS-485 uma vez por segundo.
• Serial.println() exibe o status de envio local via USB. Verifique o monitor serial do receptor para confirmar o recebimento.

2. Código do receptor

Com o controle de direção por software, configure D2 como saída e mantenha-o em LOW no receptor para habilitar o modo de recepção.

#include <Arduino.h>

// Hardware -> Software: receiver (XIAO ESP32C3, RS485 board V1.2).
// Fit R25/R26 for software direction; D2 stays LOW to receive.
void setup() {
  Serial.begin(115200); // USB serial monitor.
  Serial1.begin(9600, SERIAL_8N1, D5, D4); // RS485: RX=D5, TX=D4.
  pinMode(D2, OUTPUT);
  digitalWrite(D2, LOW); // Keep RS485 in receive mode.
  Serial.println("Hardware -> Software receiver ready");
}

void loop() {
  if (Serial1.available()) {
    String message = Serial1.readStringUntil('\n'); // Read one RS485 line.
    message.trim();
    if (message.length() > 0) {
      Serial.print("Received: "); // Display on the USB serial monitor.
      Serial.println(message);
    }
  }
}

• Serial é usado para o monitor serial USB, enquanto Serial1 recebe dados RS-485 através de D5.
• pinMode(D2, OUTPUT) configura D2 para controle de direção. Manter D2 em LOW seleciona o modo de recepção.
• Serial1.available() verifica se há dados em buffer. readStringUntil('\n') lê uma linha, e trim() remove espaços em branco ao redor.
• message.length() > 0 filtra mensagens vazias. O texto recebido válido é exibido através do monitor serial USB.

3. Resultados do teste

• Abra o monitor serial USB de cada XIAO para visualizar as mensagens enviadas e recebidas.

• Durante a transferência de dados, os indicadores TX e RX onboard piscam para mostrar a atividade correspondente.

Direção por software para direção por software

No controle de direção por software, D2 seleciona o modo de operação: LOW para receber e HIGH para transmitir.

1. Código do transmissor

#include <Arduino.h>

// Software -> Software: sender (XIAO ESP32C3, RS485 board V1.2).
// Fit R25/R26 for software direction; D2 controls transmit/receive.
void setup() {
  Serial.begin(115200); // USB serial monitor.
  Serial1.begin(9600, SERIAL_8N1, D5, D4); // RS485: RX=D5, TX=D4.
  pinMode(D2, OUTPUT);
  digitalWrite(D2, LOW); // Keep RS485 in receive mode.
  Serial.println("Software -> Software sender ready");
}

void loop() {
  digitalWrite(D2, HIGH); // Enable RS485 transmission.
  delayMicroseconds(100); // Allow the transceiver to switch.
  Serial1.println("Hello from software sender"); // Send over the RS485 bus.
  Serial1.flush(true); // Wait for TX only; keep RX buffer intact.
  digitalWrite(D2, LOW); // Return to receive mode.
  Serial.println("Sent: Hello from software sender"); // Show status via USB.
  delay(1000);
}

• Serial exibe o status via USB. Serial1 envia dados RS-485 através de D4 a 9600 baud.
• D2 controla a direção: LOW seleciona o modo de recepção e HIGH seleciona o modo de transmissão.
• Antes de enviar, o sketch define D2 como HIGH e espera brevemente para o transceptor mudar de modo.
• Serial1.println() envia o texto. Serial1.flush(true) aguarda o término da transmissão UART sem limpar os dados recebidos.
• Após a transmissão, o sketch define D2 como LOW e exibe o status de envio local via USB.

2. Código do receptor

#include <Arduino.h>

// Software -> Software: receiver (XIAO ESP32C3, RS485 board V1.2).
// Fit R25/R26 for software direction; D2 stays LOW to receive.
void setup() {
  Serial.begin(115200); // USB serial monitor.
  Serial1.begin(9600, SERIAL_8N1, D5, D4); // RS485: RX=D5, TX=D4.
  pinMode(D2, OUTPUT);
  digitalWrite(D2, LOW); // Keep RS485 in receive mode.
  Serial.println("Software -> Software receiver ready");
}

void loop() {
  if (Serial1.available()) {
    String message = Serial1.readStringUntil('\n'); // Read one RS485 line.
    message.trim();
    if (message.length() > 0) {
      Serial.print("Received: "); // Display on the USB serial monitor.
      Serial.println(message);
    }
  }
}

• Serial.begin(115200) inicia a saída serial USB. Serial1.begin(9600, SERIAL_8N1, D5, D4) inicia a UART RS-485 com RX em D5 e TX em D4.
• D2 é configurado para controle de direção e mantido em LOW para que o transceptor permaneça em modo de recepção.
• Quando Serial1.available() indica dados em buffer, readStringUntil('\n') lê uma linha.
• trim() remove espaços em branco ao redor. Se a mensagem não estiver vazia, o sketch a exibe via USB.

3. Resultados do teste

• Abra o monitor serial USB de cada XIAO para visualizar as mensagens enviadas e recebidas.

• Durante a transferência de dados, os indicadores TX e RX onboard piscam para mostrar a atividade correspondente.

Recursos

• 📄[Schematic] Seeed Studio XIAO-RS485-Expansion-Board Schematic V1.2
• 🗃️[PCB Design Files] Seeed Studio XIAO-RS485-Expansion-Board V1.2 Project

• 📄[Schematic] Seeed Studio XIAO-RS485-Expansion-Board Schematic V1.1
• 🗃️[KiCad Schematic] Seeed Studio XIAO-RS485-Expansion-Board V1.1 SCH

Suporte técnico e discussão sobre o produto

Obrigado por escolher nossos produtos! Estamos aqui para oferecer diferentes tipos de suporte para garantir que sua experiência com nossos produtos seja a mais tranquila possível. Oferecemos vários canais de comunicação para atender a diferentes preferências e necessidades.