用Beaglebone通过半双工RS-485突破板实现自动RTS的PySerial

Question

我正在尝试使用Beaglebone运行Angstrom (3.8内核)，在9600-N8-1的半双工RS-485网络上与设备通信。

我正在尝试使用一个RS-485突破板类似于这个：https://www.sparkfun.com/products/10124，除了芯片是一个MAX3485 http://www.maximintegrated.com/datasheet/index.mvp/id/1079。我用别针和终端条买了预装的板。我的一位朋友用示波器对它进行了测试，并宣布RS-485板工作正常。董事会有五个引脚连接到BBB。3-5V (电源)、RX、TX、RTS和GND.

我已经禁用了对血脑屏障的HDMI支持，以便UART4_RTSn和UART4_CTSn引脚可用。

    mkdir /mnt/boot
    mount /dev/mmcblk0p1 /mnt/boot
    nano /mnt/boot/uEnv.txt
    #change contents of uEnv.txt to the following:
    optargs=quiet capemgr.disable_partno=BB-BONELT-HDMI,BB-BONELT-HDMIN 

然后，我找到了一个覆盖来启用带有RTS/CTS控件的UART-4：

            /*
     * Modified version of /lib/firmware/BB-UART4-00A0.dtbo to add RTS so we can reset Arduinos
     */
    /dts-v1/;
    /plugin/;

    / {
      compatible = "ti,beaglebone", "ti,beaglebone-black";
      part-number = "BB-UART4-RTS";
      version = "00A0";
      exclusive-use = "P9.13", "P9.11", "P9.15", "P8.33", "P8.35", "uart4";

      fragment@0 {
        target = <0xdeadbeef>;

        __overlay__ {


          pinmux_bb_uart4_pins {
            pinctrl-single,pins = <
              0x070 0x26   /* P9_11 = UART4_RXD = GPIO0_30,    MODE6 */
              0x074 0x06   /* P9_13 = UART4_TXD = GPIO0_31,    MODE6 */
              /* need to enable both RTS and CTS, if we only turn on RTS then driver gets confused */
              0x0D0 0x26   /* P8_35 = UART4_CTSN = lcd_data12, MODE6 */
              0x0D4 0x06   /* P8_33 = UART4_RTSN = lcd_data13, MODE6 */
              /* 0x040 0x0F   /* P9_15 = GPIO1_16 = GPIO48,       MODE7  failed attempt to put DTR on gpio */
            >;
            linux,phandle = <0x1>;
            phandle = <0x1>;
          };
        };
      };

      fragment@1 {
        target = <0xdeadbeef>;

        __overlay__ {
          status = "okay";
          pinctrl-names = "default";
          pinctrl-0 = <0x1>;
        };
      };

      __symbols__ {
        bb_uart4_pins = "/fragment@0/__overlay__/pinmux_bb_uart4_pins";
      };

      __fixups__ {
        am33xx_pinmux = "/fragment@0:target:0";
        uart5 = "/fragment@1:target:0"; /* Not a mistake: UART4 is named uart5 */
      };

      __local_fixups__ {
        fixup = "/fragment@1/__overlay__:pinctrl-0:0";
      };
    };

编译并启用了覆盖：

    cd /lib/firmware
    dtc -O dtb -o BB-UART4-RTS-00A0.dtbo -b 0 -@ BB-UART4-RTS-00A0.dts 
    echo BB-UART4-RTS:00A0  > /sys/devices/bone_capemgr.*/slots

像这样把485板连接到BB上

    3-5V to P9_05 (VDD_5V)
    RX-I to P9_13 (UART4_TXD) 
    TX-O to P9_11 (UART4_RXD)
    RTS  to P8_33 (UART4_RTSn)
    GND  to P9_01 (DGND)

在python中，我试图像这样使用串行端口：

    import serial
    ser = serial.Serial('/dev/ttyO4', baudrate=9600, rtscts=True)
    ser.write(list_of_byte_dat)

我知道这个程序可以工作，因为当我在/dev/ttyUSB0上使用USB到RS-485转换器并设置rtscts=False时，通信在两个方向上都工作得很好。但是我无法用RS-485板使通讯正常工作。

我的RS-485板有两个问题，都是处理RTS的.

1. 板上的RTS按我所期望的方式向后工作。当我在rs485板的RTS引脚上施加电压时，板上的RTS引线就会关闭，板也不会传输。当我从RTS引脚上移除电压时，RTS引线打开，板就会传输。如何逆转血脑屏障上UART_RTSn引脚的极性？Temporary solution: I've made a small bone script program that uses UART4_RTSn pin as input. It turns on a different GPIO when the UART4_RTSn pin is off and turns off that same GPIO pin when the UART4_RTSn pin is on. Then hooked up the RTS pin on the rs485 board to the GPIO pin instead of the UART4_RTSn pin. 这似乎是一个糟糕的解决方案，但它确实使RS485板上的RTS在正确的时间启动，当响应命令line.How时，line.How是否可以通过调整硬件配置或以pyserial方式更改配置来改变UART4_RTSn引脚的极性？ 这就引出了第二个问题。
2. 正如我在问题1中指出的，在将值回显到tty端口时，UART4_RTSn引脚将自动工作(但向后)，如下所示： echo -en‘\X02\xFD\xCD. /dev/ttyO4 4 这将使UART4_RTSn在传输数据时闪烁。如果我有它的设置，没有上面提到的文字记录，那么它将是正常的，并在传输时眨眼。如果我使用我的骨记录黑客，那么它将正常关闭，并在传输时眨眼(这就是我想要的)。但是，这只在使用命令行的echo时才有效。当我使用python并设置串口时，UART4_RTSn引脚就不活动了。它在传输时不会眨眼。一旦我在python中做了这个声明： ser =serial.Serial(‘/dev/ttyO4 4’，baudrate=9600，rtscts=True) UART4_RTSn销关闭并保持关闭。使用ser.write(stuff)发送信息时，它不会闪烁。因此，rs485板无法传输。如何使UART4_RTSn引脚在pyserial中自动工作？我尝试过设置rtscts=False，但它没有起作用，我能够使用ser.setRTS(True)或ser.setRTS(False)手动切换引脚值，所以我知道我使用的是正确的引脚，并且它正在被识别。但我不想直接切换UART4_RTSn引脚。我希望它在串行端口传输数据时自动工作，在使用echo时自动工作，但在Python中则不这样做。

任何帮助都将不胜感激。

Answer 1

RTS通常是一个活动的低信号，我怀疑使用echo传输数据的原因是它不使用RTS/CTS (保持高)，所以只能传输数据。

根据http://www.raspberrypi.org/phpBB3/viewtopic.php?f=26&t=29408上的一篇文章

如果启用硬件流控制(在"man“中启用crtscts，或启用"stty /dev/ttyAMA0”或pySerial rtscts=True)，则只有在断言CTS时才会进行发送。除非内核输入缓冲区已满，否则RTS将被断言。内核输入缓冲区大约是1页或4KB，所以在RTS实际更改之前，应用程序必须在读取方面落后很多。

因此，检查CTS是被断言(拉到地面)在你的董事会之外。然而，我不认为这将给你正确的控制RTS，你需要。

因此，对于您的应用程序，您应该禁用硬件流控制(rtscts=False)，并在写之前用setRTS(1)手动控制RTS，然后再用setRTS(0)控制RTS。

如果您仍然没有看到数据通过设备，尝试交换A&B线- A/B标签是(令人沮丧的)不一致的RS485设备。如果可能的话，最好在你自己的应用中使用D+/D标签。

Answer 2

使用ioctl改变逻辑级别..。

98         struct serial_rs485 rs485conf;
 99 
100         /* Enable RS485 mode: */
101         rs485conf.flags |= SER_RS485_ENABLED;
102 
103         /* Set logical level for RTS pin equal to 1 when sending: */
104         rs485conf.flags |= SER_RS485_RTS_ON_SEND;
105         /* or, set logical level for RTS pin equal to 0 when sending: */
106         rs485conf.flags &= ~(SER_RS485_RTS_ON_SEND);
107 
108         /* Set logical level for RTS pin equal to 1 after sending: */
109         rs485conf.flags |= SER_RS485_RTS_AFTER_SEND;
110         /* or, set logical level for RTS pin equal to 0 after sending: */
111         rs485conf.flags &= ~(SER_RS485_RTS_AFTER_SEND);
112 
113         /* Set rts delay before send, if needed: */
114         rs485conf.delay_rts_before_send = ...;

Answer 3

1. 您可以使用pnp晶体管/p沟道mosfet/逻辑门极非逆变器(如7404 )。
2. 也许您必须在写操作ser.write(.)之后刷新写缓冲区ser.flush()