ATK-MB024 485模块使用说明

1，硬件连接

这里以正点原子M48Z-M3最小系统板STM32F103版为例，给大家介绍一下模块和板卡的连接方法。其它板卡与模块的硬件连接方法，请大家在“ATK-MB024 485模块\3，程序源码\相应板卡例程文件夹\readme.txt”路径下查看。

ATK-MB024 485模块可通过杜邦线与正点原子M48Z-M3最小系统板STM32F103版进行连接，具体的连接关系，如下表所示：

表1.1 485模块与M48Z-M3最小系统板STM32F103版连接关系

值得注意的是，要实现RS485通信，则需两套相关的设备，例如：两块STM32F103最小系统板+两个ATK-MB024 485模块。通信的时候，两个485模块的连接关系如下表所示：

表1.2 两个485模块之间的连接关系

2，实验功能

2.1 ATK-MB024 485模块测试实验

2.1.1 功能说明

在本实验中，串口会打印485模块发送或接收到的数据。需要查看这部分实验信息的用户，可用杜邦线将最小系统板STM32F103的PA9引脚和GND连接至外部的USB转串口设备，这样就可以通过XCOM上位机查看串口打印的信息了。

当KEY0按键被按下时，485模块会往外发送一次数据，数据量为200个字节，数据内容随机。当485模块接收到数据时，会自动将数据打印到串口。

用户可以通过拨动开关选择是否开启120Ω终端电阻，ON档即开启，OFF档即关闭。

开发板的LED0闪烁，提示程序运行。

2.1.2 源码解读

打开本实验的工程文件夹，能够在./Drivers/BSP目录下看到ATK_RS485文件夹，其包含了ATK-MB024 485模块的驱动文件，如下图所示：

图2.1.2.1 ATK-MB024 485模块驱动代码

2.1.2.1 ATK-MB024 485模块驱动

下面简要介绍atk_rs485.c中几个重要的API函数。

1. 函数atk_rs485_init()

该函数用于初始化ATK-MB024 485模块，具体的代码，如下所示：

/**
 * @brief       ATK_RS485模块初始化函数
 *   @note      该函数主要是初始化串口
 * @param       baudrate: 波特率, 根据自己需要设置波特率值
 * @retval      无
 */
void atk_rs485_init(uint32_t baudrate)
{
    GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
    
    ATK_RS485_TX_GPIO_CLK_ENABLE();          /* 使能 串口TX脚 时钟 */
    ATK_RS485_RX_GPIO_CLK_ENABLE();              /* 使能 串口RX脚 时钟 */
    ATK_RS485_UX_CLK_ENABLE();                  /* 使能 串口 时钟 */
 
/* 串口TX引脚初始化 */
    gpio_init_struct.Pin = ATK_RS485_TX_GPIO_PIN;
    gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;
    gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    HAL_GPIO_Init(ATK_RS485_TX_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);   
 
/* 串口RX引脚初始化 */
    gpio_init_struct.Pin = ATK_RS485_RX_GPIO_PIN;
    gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_INPUT;
    HAL_GPIO_Init(ATK_RS485_RX_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);   
 
    /* USART 初始化设置 */
    g_rs458_handler.Instance = ATK_RS485_UX;  /* 选择485对应的串口 */
g_rs458_handler.Init.BaudRate = baudrate;   /* 波特率 */
/* 字长为8位数据格式 */
    g_rs458_handler.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; 
    g_rs458_handler.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;  /* 一个停止位 */
    g_rs458_handler.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;      /* 无奇偶校验位 */
    g_rs458_handler.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; /* 无硬件流控 */
    g_rs458_handler.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;             /* 收发模式 */
    HAL_UART_Init(&g_rs458_handler);      /* HAL_UART_Init()会使能UART2 */
 
#if RS485_EN_RX               /* 如果使能了接收 */
 
    __HAL_UART_ENABLE_IT(&g_rs458_handler, UART_IT_RXNE);   /* 开启接收中断 */
    HAL_NVIC_EnableIRQ(ATK_RS485_UX_IRQn);    /* 使能USART2中断 */
    HAL_NVIC_SetPriority(ATK_RS485_UX_IRQn, 3, 3); /* 抢占优先级3，子优先级3 */
 
#endif
}

atk_rs485_init()函数并不复杂，它就是对485模块相关串口及引脚进行初始化配置，这里使用的串口为串口2，TX引脚为PA2，RX引脚为PA3，波特率由函数的入口参数决定。

2. 函数atk_rs485_send_data()

该函数用于485模块发送数据，具体代码，如下所示：

/**
 * @brief       RS485发送len个字节数据
 * @param       buf     : 缓冲区指针
 * @param       len     : 发送的字节数(为了和本代码的接收匹配,这里建议不要超过 RS485_REC_LEN 个字节)
 * @retval      无
 */
void atk_rs485_send_data(uint8_t *buf, uint8_t len)
{
    HAL_UART_Transmit(&g_rs458_handler, buf, len, 1000);  /* 串口发送数据 */
    g_RS485_rx_cnt = 0;                                          /* 清空计数 */
}

该函数通过调用HAL_UART_Transmit()函数来发送串口数据，具体的数据内容和长度由函数入口参数决定。

3. 函数atk_rs485_receive_data()

该函数用于485模块接收数据，具体代码，如下所示：

/**
 * @brief       RS485查询接收到的数据
 * @param       buf : 接收缓冲区首地址
 * @param       len : 接收到的数据长度
 *   @arg             0,表示没有接收到任何数据
 *   @arg             其他, 表示接收到的数据长度
 * @retval      无
 */
void atk_rs485_receive_data(uint8_t *buf, uint8_t *len)
{
    uint8_t rxlen = g_RS485_rx_cnt;
    uint8_t i = 0;
    *len = 0;                                 /* 默认为0 */
    
    delay_ms(5);    /* 等待5ms,连续超过5ms没有接收到一个数据,则认为接收结束 */
 
    if (rxlen == g_RS485_rx_cnt && rxlen)   /* 接收到了数据,且接收完成了 */
    {
        for (i = 0; i < rxlen; i++)
        {
            buf[i] = g_RS485_rx_buf[i];      /* 取出数据，保存到buf中 */
        }
 
        *len = g_RS485_rx_cnt;               /* 记录本次数据长度 */
        g_RS485_rx_cnt = 0;                  /* 清零 */
    }
}

进入到上述函数中，先读取并记录g_RS485_rx_cnt的值，然后延时5ms，接着再次读取g_RS485_rx_cnt的值，如果前后两次的值相同，则说明没有新的数据进来了。与此同时，rxlen不为0，则可以开始读出数据了。

读出的数据会被保存到接收缓冲区中，该缓冲区的地址由函数入口参数决定。

2.1.2.3 实验测试代码

实验的测试代码在demo.c文件中，该文件在工程根目录下的 User文件夹。测试代码的入口函数为demo_run()，具体的代码，如下所示：

/**
 * @brief       例程演示入口函数
 * @param       无
 * @retval      无
 */
void demo_run(void)
{
    uint8_t key;
    
    uint8_t i = 0, t = 0;
    uint8_t cnt = 0;
    uint8_t rs485buf[200];
    
    atk_rs485_init(256000);                 /* 初始化RS485，波特率256000 */
    
    while (1)
    {
        key = key_scan(0);
 
        if (key == KEY0_PRES)                /* KEY0按下,发送一次数据 */
        {
            printf("RS485模块 发送的数据为：");
            
            for (i = 0; i < 200; i++)
            {
                rs485buf[i] = cnt + i;        /* 填充发送缓冲区 */
                printf("%02X", rs485buf[i]); /* 打印输出数据 */
            }
            
            printf("\r\n");
 
            atk_rs485_send_data(rs485buf, 200); /* 发送200个字节 */
        }
 
        atk_rs485_receive_data(rs485buf, &key);
 
        if (key)                                 /* 接收到数据 */
        {   
            if (key > 200)key = 200;         /* 最大有效字节数：200个 */
 
            printf("RS485模块 接收的数据为：");
            
            for (i = 0; i < key; i++)
            {
                printf("%02X", rs485buf[i]); /* 打印输出数据 */
            }
            
            printf("\r\n");
        }
 
        t++;
        delay_ms(10);
 
        if (t == 20)
        {
            LED0_TOGGLE();                       /* LED0闪烁, 提示系统正在运行 */
            t = 0;
            cnt++;
        }
    }
}

从上面代码可以看出，整个测试代码的逻辑相对简单。首先初始化485模块相关的串口，波特率为256000，接着在while循环中不断地扫描按键状态以及获取接收的数据。

当KEY0按键被按下后，485模块将会发送200个字节的随机数据，与此同时，串口会打印这些已发送的数据；当485模块接收到数据后，也会通过串口进行打印。LED0闪烁表示程序正常运行。

2.1.3 实验现象

将ATK-MB024 485模块按照第一节“硬件连接”中介绍的连接方式与开发板连接，并将实验代码编译烧录至开发板中。值得注意的是，要实现RS485通信，则需两套相关的设备，例如：两块STM32F103最小系统板+两个ATK-MB024 485模块。两块开发板都烧录本实验代码，两个485模块的接线端子A接A，B接B，GND接GND。

本实验使用串口输出调试信息，因此需将开发板的PA9连接至DAP虚拟串口（或USB转TTL模块）的RX引脚。完成连接后，可通过串口调试助手XCOM查看实验信息输出，如下图所示：

图2.1.3.1串口调试助手显示内容

注：其它现象请看2.1.1功能说明。

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《正点原子BEE BLOCK模块资料》ATK-MB024 485模块使用说明