Бюджетный RS485 модуль с ESP32 (hardware serial)

В предыдущей статье рассмотрел подключение бюджетного модуля RS485 к ESP8266. Фактически это чип MAX485 без защиты от напастей ну и стоит около 0,3 $ Лучше закупать оптом по 5 шт, так выгоднее, да и небольшая подстраховка на случай выгорания, поскольку защиты линии RS485 нет.

В промышленной эксплуатации лучше использовать ранее рассмотренные XY-485 или XY-017. Они более защищены от различных проблем, вроде удара молнии.

Плата ESP32 DevKit V1 широко распространена на Aliexpress по цене около 6 USD.

Схема соединения платы RS485 с ESP32 DevKit V1

На плате ESP32 DevKit V1 имеется три аппаратных UART порта
именуемые как U0UXD, U1UXD и U2UXD:

• U0UXD используется чипом преобразователя USB интерфейса платы ESP32 DevKit V1.
• U1UXD можно использовать для своих проектов. Некоторые платы используют этот порт на пине используемом под SPI Flash. Если не перенести на другой GPIO, то при обращении к этому пину программа выпадет в ошибку.
• U2UXD можно использовать для своих проектов.

На большинстве плат с ESP32 U0UXD занят для работы с конвертером USB интерфейса. Остается два свободных UART порта. Схема подключения ESP32 LuaNode32 к бюджетному модулю RS485 следующая:

В моем примере модуль RS485 интерфейса запитывается непосредственно от пина 3,3 В платы LuaNode32. Этот вариант рабочий. Если будете использовать отдельный блок питания для RS485 платы, то основная рекомендация:

Блок питания для модулей RS485 ДОЛЖЕН БЫТЬ на 3,3V,
иначе можно сжечь GPIO ESP32!!! 
Либо используйте конвертер TTL  уровней. 

DI (driver input) — цифровой вход передатчика;
RO (receiver output) — цифровой выход приемника;
DE (driver enable) — разрешение работы передатчика;
RE (receiver enable) — разрешение работы приемника;

Пины DE И RE закорачиваем.

ESP32 программа для работы с RS485 c DE/RE

#include "ModbusMaster.h" //https://github.com/4-20ma/ModbusMaster

/*!
  We're using a MAX485-compatible RS485 Transceiver.
  Rx/Tx is hooked up to the hardware serial port at 'Serial'.
  The Data Enable (DE) and Receiver Enable (RE) pins are hooked up as follows:
*/

#define MAX485_RE_NEG  4 //D4 RS485 has a enable/disable pin to transmit or receive data. Arduino Digital Pin 2 = Rx/Tx 'Enable'; High to Transmit, Low to Receive
#define Slave_ID       1
#define RX_PIN      16 //RX2 
#define TX_PIN      17  //TX2 

// instantiate ModbusMaster object
ModbusMaster modbus;

void preTransmission()
{
  digitalWrite(MAX485_RE_NEG, HIGH); //Switch to transmit data
}

void postTransmission()
{
  digitalWrite(MAX485_RE_NEG, LOW); //Switch to receive data
}

void setup()
{
  pinMode(MAX485_RE_NEG, OUTPUT);

  // Init in receive mode
  digitalWrite(MAX485_RE_NEG, LOW);

  // Modbus communication runs at 9600 baud
  Serial.begin(9600, SERIAL_8N1);

  Serial2.begin(9600, SERIAL_8N1, RX_PIN, TX_PIN);
  modbus.begin(Slave_ID, Serial2);

  // Callbacks allow us to configure the RS485 transceiver correctly
  modbus.preTransmission(preTransmission);
  modbus.postTransmission(postTransmission);
}

long lastMillis = 0;
void loop() 
{
  long currentMillis = millis();
  if (currentMillis - lastMillis > 1000) 
  {
    uint8_t result = modbus.readInputRegisters(0x01, 2);
    
    if (getResultMsg(&modbus, result)) 
    {
      Serial.println();

      double res_dbl = modbus.getResponseBuffer(0) / 10;
      String res = "Temperature: " + String(res_dbl) + " C\r\n";
      res_dbl = modbus.getResponseBuffer(1) / 10;
      res += "Humidity: " + String(res_dbl) + " %";
      Serial.println(res);
    }
    lastMillis = currentMillis;
  }
}

bool getResultMsg(ModbusMaster *node, uint8_t result) 
{
  String tmpstr2 = "\r\n";

  switch (result) 
  {
  case node->ku8MBSuccess:
    return true;
    break;
  case node->ku8MBIllegalFunction:
    tmpstr2 += "Illegal Function";
    break;
  case node->ku8MBIllegalDataAddress:
    tmpstr2 += "Illegal Data Address";
    break;
  case node->ku8MBIllegalDataValue:
    tmpstr2 += "Illegal Data Value";
    break;
  case node->ku8MBSlaveDeviceFailure:
    tmpstr2 += "Slave Device Failure";
    break;
  case node->ku8MBInvalidSlaveID:
    tmpstr2 += "Invalid Slave ID";
    break;
  case node->ku8MBInvalidFunction:
    tmpstr2 += "Invalid Function";
    break;
  case node->ku8MBResponseTimedOut:
    tmpstr2 += "Response Timed Out";
    break;
  case node->ku8MBInvalidCRC:
    tmpstr2 += "Invalid CRC";
    break;
  default:
    tmpstr2 += "Unknown error: " + String(result);
    break;
  }
  Serial.println(tmpstr2);
  return false;
}

Полезные ссылки

1. ESP32 DevKit V1 Fritzing Part