Wyświetlacze HMI DWIN mamy w ofercie już od jakiegoś czasu, z maili oraz telefonów, które odbieramy od klientów wynika, że nie dla każdego z nich jasny jest sposób komunikacji wyświetlacza z mikrokontrolerem sterującym nim. Najczęściej mylone są pojęcia UART z RS232, bez wdawania się w zbędne techniczne szczegóły opisze jak rozróżnić wykorzystywany sposób komunikacji oraz w jaki sposób należy się połączyć z wyświetlaczem wykorzystującym do komunikacji magistrale szeregową UART, a w jaki sposób wykorzystującą RS232.
Podobieństwa RS232 i UART
Zarówno RS232 jak i UART, do przesyłania danych wykorzystują dwie linie RXD oraz TXD. RXD - służy do odbierania danych, za pomocą tej linii wyświetlacz będzie odbierał dane z mikrokontrolera. TXD do nadawania danych, ta linia służy do wysyłania danych z wyświetlacza do mikrokontrolera. Linie te łączymy na krzyż, czyli RXD z wyświetlacza łączymy z linią oznaczoną TXD w mikrokontrolerze, analogicznie linię TXD z wyświetlacza łączymy z RXD mikrokontrolera.
Dlaczego nie możemy wyświetlacza z wyjściem RS232 podłączyć do Arduino lub Raspberry Pi z interfejsem UART
Chodzi o poziomy napięć przy komunikacji UART oraz RS232.
Zarówno UART jak i RS-232 są protokołami komunikacji szeregowej, ale różnią się pod kątem napięciowych poziomów sygnałów i innych cech. UART korzysta z napięć logicznych, zazwyczaj 0V dla stanu logicznego 0 i napięcia zasilania (na przykład 3.3V lub 5V) dla stanu logicznego 1, czyli dla Arduino UNO będzie to od 0 do 5V, a dla Raspberry Pi będzie to 3.3V.
RS-232 używa różnych napięć do reprezentacji stanów logicznych: od +3 do +15V dla stanu logicznego '0' i od -3 do -15V dla stanu logicznego '1'.
Kiedy RS232, kiedy UART
Zaletą RS232 jest możliwość komunikacji na znacznie większe odległości, więc jeśli moduł sterujący jest oddalony od wyświetlacza o kilka metrów należy zastosować magistralę szeregową RS232. Natomiast jeśli nasz mikrokontroler jest w jednej obudowie z wyświetlaczem spokojnie stosujemy UART.
Aktualnie RS232, czyli popularny port COM już nie występuje w komputerach PC, lecz wciąż można go spotkać w urządzeniach przemysłowych lub bardziej specjalistycznych sterownikach.
Konwersja RS232 na UART
Ponieważ sam sposób kodowania danych jest ten sam, czyli jeśli mikrokontroler ma możliwość wysłania danych po UART to nic nie stoi na przeszkodzie aby zamienić te poziomy i umożliwić mu komunikację za pomocą RS232. Do konwersji sygnałów UART na RS-232 potrzebujesz układu zwany konwerterem poziomów. Przykładem takiego układu jest popularny układ MAX232 firmy Maxim Integrated.
Linki do konwerterów RS232 na UART:
- Konwerter RS232 na UART TTL z układem SP3232 odpowiednik MAX232
- 2-kanały RS232 izolowane, rozszerzenie HAT dla Raspberry Pi
- RS232 Shield dla Arduino
Wyświetlacze DWIN HMI, jak rozpoznać sposób komunikacji.
Większość wyświetlaczy bez obudowy ma możliwość komunikacji zarówno za pomocą UART oraz RS232. Szczegółowe dane najprościej odszukać w dokumentacji technicznej lub korzystając z wyszukiwarki na naszej stronie.
Warto zwrócić uwagę na pewien szczegół wyświetlacze, które mają zarówno możliwość komunikacji zarówno UART i RS232, wykorzystują do niej te same złącze, sposób komunikacji określamy za pomocą zworki na płycie wyświetlacza.
Przykład takiego wyświetlacza:
Miejsce w którym znajduje się zworka określająca tryb RS232\TTL
Zworka ma postać dwóch punktów lutowniczych, które należy połączyć kroplą cyny jeśli chcemy korzystać z komunikacji UART TTL. Warto zwrócić uwagę na to ponieważ domyślnie zworka jest nie założona czyli wyświetlacz będzie się komunikował za pomocą RS232.
Nota katalogowa wyświetlaczy DWIN i informacja o sposobie komunikacji.
Przed zakupem wyświetlacza warto zawsze sprawdzić szczegółowe dane w nocie katalogowej. Sposób komunikacji opisany jest w akapicie 2.3 Serial interface parameters.
Najważniejsze parametry z powyższej tabelki:
- Mode: UART2: ON=TTL/CMOS; OFF=RS232, zgodnie z powyższym opisem jeśli połączymy dwa punkty lutownicze na płycie wyświetlacza to mamy komunikację UART TTL,
- Voltage Level: parametry określające dopuszczalne napięcia dla komunikacji UART TTL, typowe napięcie to 3.3V maksymalne 5.5V. Ten zakres napięć oznacza, że wyświetlacz bez obaw możemy podłączyć do Raspberry Pi, ESP8266,ESP32, Arduino.
- Baud Rate: 115200bps, domyślna prędkość transmisji
Schematy połączeń wyświetlaczy DWIN HMI.
Połączenie wyświetlacz - komputer PC.
Wyświetlacze DWIN można programować z poziomu komputera PC i dedykowanej aplikacji DGUS, takie podłączenie możliwe jest z wykorzystaniem konwerterów dedykowanych konwerterów dostarczonych przez producenta. Rodzaj konwertera jaki należy zastosować zawsze znajduje się na stronie opisu produktu lub w nocie katalogowej, niewątpliwą zaletą tych konwerterów jest pasująca wtyczka\kabel do wyświetlacza.
Przykładowe konwertery to:
- HDL662K Adapter FPC dla wyświetlaczy DWIN COF 10pin FPC
- HDL662S Adapter FPC dla wyświetlaczy DWIN COF 50pin FPC
- HDL662B Adapter FPC dla wyświetlaczy DWIN 10Pin 1.0mm
Konwertery te umożliwiają tylko komunikację za pomocą magistrali UART TTL, wyświetlaczy łączących się za pomocą RS232 nie podłączymy nimi.
Jeśli natomiast mamy już jakiś konwerter USB na TTL na przykład na układzie FT232, CP2102, CH343 to możemy się podłączyć bezpośrednio do punktów na płycie wyświetlacza. Przykład takiego podłączenia znajduje się poniżej.
Domyślnie komunikacja zawsze jest na pinach TX2, RX2.
Należy zwrócić uwagę na zasilanie 5V i ograniczenie wydajności portu USB, wydajność portu USB może być zbyt niska dla wyświetlaczy o dużych przekątnych. W takiej sytuacji należy zastosować zewnętrzny zasilacz 5V.
Sposób podłączenia wyświetlaczy z RS232 do komputera PC.
Aby podłączyć wyświetlacz DWIN za pomocą RS232 do komputera PC, najprościej użyć konwertera USB na RS232.
Przykłady takich konwerterów z naszej oferty:
Pinout złącza DB9 konwertera
Do konwertera potrzebujemy wtyczkę DB9 żeńską, jeśli nie masz takiego pod ręką można użyć kabla HDL65011.
Podłączenie z użyciem adaptera FT232 oraz adaptera RS232
Inna opcja to użycie zestawu:
- Adapter USB na TTL np. na układzie FT232, CP2102, CH343
- Konwerter RS232 na TTL np. Konwerter-RS232-na-UART-TTL-z-ukladem-SP3232
Podłączenie wyświetlacza do złącza DB9.
Połączenie wyświetlacza z adapterem RS232, można wykonać za pomocą gotowych kabli, potrzebujemy kabel Męsko-Męski.
Podłączenie sygnałów do złącza DB9:
- Pin 2 łączymy z RX2 wyświetlacza DWIN
- Pin 3 łączymy z TX2 wyświetlacza DWIN
- Pin 5, masa zasilania łączymy z GND DWIN
Podłączenie wyświetlaczy HMI DWIN do Arduino, Raspberry Pi Pico, Raspberry Pi i innych..
Wyświetlacze z wyjściem UART\TTL.
Podłączenie tych wyświetlaczy jest najprostsze, możemy je bezpośrednio podłączyć do portu UART mikrokontrolera, zasilanego napięciem 3.3V do 5.5V.
Przykład podłączenia do Arduino UNO.
Materiał Youtube prezentujący podłączenie wyświetlacza DWIN do Arduino UNO.
Wyświetlacze z wyjściem RS232
Aby podłączyć wyświetlacz DWIN z wyjściem RS232 do Arduino lub innego mikrokontrolera należy najpierw zamienić poziomy sygnałów występujące na liniach RS232 do poziomów TTL, służy do tego konwerter RS232 na TTL.
Podłączenie sygnałów do złącza DB9:
- Pin 2 łączymy z RX2 wyświetlacza DWIN
- Pin 3 łączymy z TX2 wyświetlacza DWIN
- Pin 5, masa zasilania łączymy z GND DWIN
