串口屏的串口通信问题处理(详细)

各引脚的电气特性为:

在TxD和RxD上,逻辑“1”为-3V~-15V; 逻辑“0”为+3V~+15V。

在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上,信号有效为+3V~+15V;信号无效为-3V~-15V。

对于数据信号,逻辑“1”为低于-3V,逻辑“0”为高于+3V;对于控制信号,接通ON为低于-3V;断开OFF为高于+3V;-3V~+3V、低于-15V、高于+15V都表示电压无意义。

作为RS-232C接口,其各引脚由标准文档进行定义,所以也可以称为“标准引脚定义”。而作为RS-422和RS-485接口,则没有“标准”引脚定义的说法,因为RS-422和RS-485连通常的标准接口也没有,具体采用什么接口,接口中使用哪些引脚,完全取决于设备设计生产商自己的定义。不过,作为RS-422和RS-485标准本身,定义了按照这两个标准进行通信时,所必须提供的信号线,并且,实际的使用中,绝大多数厂商继续使用标准的串口接口作为其通信的硬件接口,所以才有前面所说“RS-232C/422/485”采用相同的硬件接口的说法。

RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓扑结构,在同一总线上最多可以挂接32个节点。
在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来,而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,原因1是共模干扰:RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了,但容易忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7到+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作;当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口;原因二是EMI的问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波

RS-422采用的是4线模式,具体设备的名称与引脚定义由设备定义。表3.3是RS-422中各信号名称,与表3.2不同的是,此表中“序号”与引脚没有对应关系,只是表示一个流水号,在实际连线中,需要根据设备定义决定所在的引脚。

一、串口屏和电脑连接
1、串口工具打开后,刷新不到串口号。电脑的串口号没有。
大部分的台式机会有一个串口1,这个就是电脑的DB9出口,一般用DB9转接延长线,是可以和db9的进行RS232通讯,这里写图片描述
现在大部分的笔记本电脑没有串口1,通常用的各种类型的转接板,通过USB转出TTL,RS232,RS485,打开设备管理器,更新串口驱动。

2、串口屏和电脑无法连接通讯。
①波特率是否匹配。
②串口发送的指令是否是HEX发送
③串口号是否选错。
④串口设备的串口电平是否选错,和转接板芯片不匹配。
⑤接线错误
在RS232或者 TTL通讯是需要至少2根线才能看到有通讯的苗子的,地线G、收R或者发T,其中信号地是一定要接的,通常串口屏发出来通常用DOUT、或者TXD、TX、T、232T 等英文缩写表示,串口屏的接收用的DIN、RXD、RX、232R 等英文缩写表示,信号地是GND、G来表示。通常要交叉接线,也就是串口屏的R接电脑的T,串口屏的T接电脑的R。
在RS485接线中,也就是需要至少2根线,简单的说就是A接A,B接B,RS-485半双工模式接线时将T/R+接对方的A+、T/R-接对方的B-。
RS-422全双工模式接线时将T/R+(发+)接对方的RXD+(收+)、T/R-(发-)接对方的RXD-(收-)、RXD+(收+)接对方的TXD+(发+)、RXD-(收-)接对方的TXD-(发-)。而且485和232有两种转换器,一种是有源的、一种是无源的。无源的那种是直接从485接口的设备上取用电源的。

二、串口屏和单片机连接
①首先检查电路有没有连接正确
②电平匹配问题,串口屏的电平是TTL还是RS232,有的屏后面有短接处可以短接进行跳变。
一般的DGUS屏比如的C070_15wt 、C050_04wt 和用户CPU的连接距离很短,为了提升波特率又方便接PC调试,迪文的TTL/RS232兼容接口,设计上就是用74系列芯片逻辑门做了反向,发送还是TTL电平,只是反过来,这个不是标准的RS232,一般这样通讯距离不要超过半米,和电脑用DB9是可以进行RS232通讯的 ,屏后面的短接跳线短接后会变成3.3v TTL标准通讯电平。
迪文15/16/17/18 T系列带外壳的产品(比如DMT64480T057_18WT),RS232串口是严格的RS232规范,输出电平是+/-5V以上。这种屏通讯距离可以长很多(理想环境是10米)。

通常情况,TTL/RS232兼容接口的屏在距离超过1米以上就会发现数据丢失现象比较严重,如果用户的单片机是用了标准的RS232芯片,那么如果进行长距离通讯呢,可以采用如下的办法,屏上面短接为标准3.3v TTL通讯电平,用户做一个TTL转接RS232的标准小板子,或者改用迪文有标准RS232接口的屏。

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③3.3vttl和5vttl转接问题,采用串接电阻直连的方法,电阻常用330或470欧姆(留个上拉做备用);也可以用串接高速二极管,或是用三极管做电平开关。不考虑成本,用74LVC4245,要注意DIR脚的连接问题。可以参考如下图分压。
这里写图片描述
④MAX3232、MAX232假货非常多,所以实际项目中对接用户的控制器,可能会遇到这种情况,用示波器测量下232IC的输入、输出波形就清楚了。
1、先用串口助手单独测评,测试一定时间后计算发送和屏响应的数据,帧数是否一致,确定屏通信是否有问题。
2、测试Max232芯片接收、发送波形是否按程序设计的时间在走,发现是否存在丢波、波形对齐不整齐等现象。如下一个例子:图左图是不正常的232芯片,(UTC3232输出就不对称)的第1个字节解调波形严重失真。右图是正规的芯片波形是对称的。
⑤波特率的误码率太大,影响通讯,如何降低误码率,由于RS232/TTL 芯片(如MAX232)的旁路匹配电容,储能能力不足,导致波形失真,建议使用4 颗105 电容。如图。这里写图片描述
⑥波特率误码问题,串口屏和电脑通讯没有问题,控制板和电脑通讯也没有问题,但是控制板和串口屏通讯就不正常,需要用户将2者的波特率用示波器测试出来,对比波形分析是否波特率误码。
⑦数据被干扰,影响通讯,或者本身单片机程序有问题了,发送的指令错误,
用串口引线监测的办法进行分析。如图所示,是市面上一款常见的USB转TTL、RS232、RS485的通讯小板子,测试方法参考:例如测试某个ttl通讯的数据是否正常,将小板子和电脑的USB口插上,驱动安装完成后,用杜邦线m接着转接板的GND,用杜邦线接着转接板的RXD,杜邦线另外一头最好用工头的(方便用两只手可以戳着代测试引脚进行测量),将m和n两根线分别接着串口屏的GND和RXD,这样控制板在给屏发数据的时候,就能够捕捉到经过单片机发给屏的数据了,用串口工具收取之后进行分析查看。(这种方法适用于分析、排查各类与通讯不正常的故障原因)
⑧TTL通讯屏和电脑能通讯、控制板和电脑也能通讯,但是屏和控制就是通讯不上。
不妨用示波器测量下波形,如果电路输出的高电平低于3.3V, 分一下a、b两种情况去考虑。
a、这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值,上拉电阻也能增强抗干扰能力。一般情况下,串口通信用TTL连接的时候,因这种连接的通信距离很近(建议控制50cm以内),极易受到干扰。为了消除TTL线上的干扰,所以,除了两个脚上加5-10K的上拉电阻,还再接一个小容量的电容,是可以滤到高频干扰脉冲。这种接法可以看成是阻容滤波电路。
b、测量是否由于负载原因,给控制板通讯芯片供电电压过低了,导致的输出电平也变低。

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