带有自动RTS的Python PySerial通过使用Beaglebone Black Angstrom的半双工RS-485分线板

Question

我正在尝试使用运行Angstrom（3.8内核）的Beaglebone Black与9600-N-8-1的半双工RS-485网络上的设备进行通信。

我正在尝试使用与此类似的RS-485分线板： https ：//www.sparkfun.com/products/10124，除了芯片是MAX3485 http://www.maximintegrated.com/datasheet/index .mvp / id / 1079 。 我买了预装有针脚和端子条的电路板。 我的一位朋友用示波器对其进行了测试，并宣称RS-485板可以正常工作。 该板有五个引脚连接到BBB。 3-5V（电源），RX-I，TX-O，RTS和GND。

我已禁用BBB上的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层来启用带有RTS / CTS控制的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";
      };
    };

编译并启用叠加层：

    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

像这样将485板连接到BB

    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我试图使用这样的串口：

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

我知道程序有效，因为当我在/dev/ttyUSB0上使用USB转RS-485转换器并设置rtscts=False ，通信在两个方向都可以正常工作。 但是我无法使用RS-485板正常工作。

我有两个问题与RS-485板，都处理RTS。

1. 电路板上的RTS从我期望的方式向后工作。 当我在rs485板的RTS引脚上施加电压时，电路板上的RTS指示灯熄灭，电路板不会发送。 当我从RTS引脚移除电压时，RTS LED导通，电路板将发送。 如何反转BBB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/dev/ttyO4回显到/dev/ttyO4的正确时间出现。

   如何通过调整硬件配置或更改pyserial中的配置来更改UART4_RTSn引脚的极性？

   这让我想到了第二个问题

2. 正如我在问题1中所述，当我向tty端口回显一个值时， UART4_RTSn引脚将自动（但向后）工作，如下所示：

    echo -en '\\x02\\xFD\\xCD......' > /dev/ttyO4 

   这将使UART4_RTSn在数据传输过程中闪烁。 如果我没有上面提到的bonescript进行设置，那么它将正常启动并在传输时闪烁。 如果我使用我的bonescript hack那么它会正常关闭并在传输时闪烁（这就是我想要的）。 但是，这仅在从命令行使用echo时才有效。 当我使用python并设置串口时， UART4_RTSn引脚变为无效。 传输时不会闪烁。 一旦我在python中发表声明：

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

   UART4_RTSn引脚关闭并保持关闭状态。 使用ser.write(stuff)发送信息时不会闪烁。 因此，rs485板无法进行传输。 如何让UART4_RTSn引脚在pyserial中自动工作？ 我已经尝试设置rtscts=False ，但它不起作用。

   我能够使用ser.setRTS(True)或ser.setRTS(False)来手动切换引脚值，因此我知道我正在使用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。 我希望它在串口传输数据时自动工作，而在使用echo时则自动工作，但在Python中则不行。

任何帮助将不胜感激。

Answer 1

RTS通常是一个低电平有效信号，我怀疑你看到数据与echo传输的原因是它没有使用RTS / CTS（保持高电平），因此只能传输数据。

根据http://www.raspberrypi.org/phpBB3/viewtopic.php?f=26&t=29408上的帖子

如果启用硬件流控制（“man termios”中的CRTSCTS，或“stty crtscts -F / dev / ttyAMA0”或pySerial rtscts = True），则仅在CTS置位时才会发送。 除非内核输入缓冲区已满，否则将断言RTS。 内核输入缓冲区大约是一页或4KB，因此在RTS实际更改之前，您的应用程序必须远远落后于它的读取。

因此，检查CTS是否在电路板外部断言（拉到地）。 但是我不认为这会让你对你需要的RTS有正确的控制权。

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

如果您仍未看到数据通过设备，请尝试更换A和B线 - A / B标签（令人沮丧地）在RS485设备上不一致。 如果可能，最好在您自己的应用程序中使用D + / D-标记。

Answer 2

使用ioctl来改变逻辑电平......

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. 你可以使用pnp晶体管/ p沟道mosfet /逻辑门不 - 像7404这样的逆变器

2. 也许你必须在写操作ser.write（....）ser.flush（）之后刷写写缓冲区