DFRobot RS485

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и список совместимого оборудования для продуктов DFRobot с интерфейсом RS485.

Общее описание

RS485 от DFRobot — это семейство аппаратных решений (шилдов, преобразователей, датчиков и контроллеров), предназначенных для организации промышленной сети связи на основе протокола Modbus RTU.

Этот интерфейс является отраслевым стандартом для надежной передачи данных на большие расстояния (до 1200 метров) в условиях повышенных электромагнитных помех. Решения DFRobot используют RS485 для подключения различных датчиков (температуры, влажности, pH, ORP и т.д.) к микроконтроллерам (таким как Arduino, Raspberry Pi, ESP32) и создания систем мониторинга и автоматизации для умной теплицы, аквапоники, умного дома и промышленных приложений.

Ключевые преимущества:

• Промышленная надежность: Устойчивость к помехам и возможность прокладки длинных линий связи.
• Простота использования: Готовые библиотеки и примеры кода от DFRobot значительно упрощают программирование.
• Совместимость: Работа по стандартному протоколу Modbus позволяет интегрировать оборудование DFRobot с другими устройствами, поддерживающими Modbus (ПЛК, ЧМИ, SCADA-системы).
• Экосистема: Широкая линейка совместимых датчиков и актуаторов позволяет создавать комплексные проекты.

Технические характеристики (Общие для большинства преобразователей и шилдов)

• Интерфейс связи: RS-485 (Half-Duplex)
• Протокол связи: Modbus RTU
• Скорость передачи данных (Baud Rate): 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бод (настраивается программно)
• Электропитание: 5V или 3.3V (зависит от модели, часто с возможностью выбора)
• Защита: Электростатическая защита (ESD) и защита от перегрузки по току на линии RS485
• Совместимость с платформами: Arduino, Raspberry Pi, ESP32, и другие микроконтроллеры с UART
• Подключение: Винтовые клеммы для надежного подключения витой пары (A, B, GND) и контакты для подключения к плате развития.

Парт-номера и совместимые модели

Вот список наиболее популярных продуктов DFRobot с интерфейсом RS485, сгруппированных по категориям.

1. Адаптеры и Шилды (Преобразователи)

Эти устройства преобразуют UART (Serial) сигнал микроконтроллера в стандартный интерфейс RS485.

• DFR0259 - Gravity: UART RS485 Shield для Arduino
  • Описание: Шилд, который устанавливается прямо на плату Arduino Uno. Имеет винтовые клеммы и светодиоды индикации передачи данных.
• DFR0627 - Gravity: цифровой преобразователь сигнала RS485
  • Описание: Независимый модуль-преобразователь. Подключается к любому микроконтроллеру через 4 контакта (VCC, GND, TX, RX). Очень популярен для использования с ESP32, Raspberry Pi и другими платами.
• SEN0484 - RS485 to UART Converter (Isolated)
  • Описание: Изолированный преобразователь. Имеет гальваническую развязку (изоляцию) между стороной микроконтроллера и стороной RS485, что обеспечивает максимальную защиту от помех и скачков напряжения в промышленных условиях.

2. Датчики и Сенсоры

Практически все датчики DFRobot с интерфейсом RS485 используют протокол Modbus и имеют схожие характеристики.

• SEN0245 - Gravity: Аналоговый pH-метр V2.0 (с интерфейсом RS485)
• SEN0244 - TDS Meter (с интерфейсом RS485)
• SEN0237 - Dissolved Oxygen Sensor (с интерфейсом RS485)
• SEN0425 - Gravity: Датчик мутности воды (с интерфейсом RS485)
• SEN0554 - Gravity: Датчик температуры и влажности почвы (с интерфейсом RS485)
• SEN0375 - Gravity: Датчик температуры и электропроводности воды (EC) (с интерфейсом RS485)
• SEN0492 - Gravity: Датчик окислительно-восстановительного потенциала (ORP) (с интерфейсом RS485)

3. Контроллеры и Актуаторы

• DFR0529 - Gravity: 4-канальный релейный модуль (RS485)
  • Описание: Позволяет управлять мощной нагрузкой (насосами, лампами) по командам Modbus.
• DFR0500 - RS485 Контроллер для IoT
  • Описание: Самостоятельный программируемый контроллер с поддержкой RS485, Ethernet и microSD-карты. Предназначен для создания более сложных автономных систем.

Совместимость и Как это работает

1. Создание сети: К одной линии RS485 (витой паре, подключенной к контактам A и B) можно подключить до 32 устройств (например, 1 шилд-мастер и 31 датчик-слейв).
2. Адресация: Каждое устройство в сети должно иметь уникальный Modbus-адрес (обычно настраивается программно или переключателями на плате).
3. Подключение к MCU:
   • Шилд (например, DFR0259) надевается на Arduino.
   • Отдельный преобразователь (например, DFR0627) подключается 4-контактным кабелем к питам UART микроконтроллера (например, TX0, RX0 на Arduino).
4. Программирование: Используются библиотеки DFRobot (например, DFRobot_ESP_RS485.h, DFRobot_XXX_Sensor.h), которые предоставляют готовые функции для чтения данных с датчиков по их Modbus-адресам.

Пример цепочки подключения: Arduino Uno -> Шилд DFR0259 (Master) -> Витая пара (A, B, GND) -> Датчик pH SEN0245 (Slave addr: 0x01) -> Датчик TDS SEN0244 (Slave addr: 0x02) -> Релейный модуль DFR0529 (Slave addr: 0x03).

Все устройства из списка выше полностью совместимы между собой и могут работать в одной сети, что позволяет создавать гибкие и масштабируемые проекты для точного земледелия, мониторинга качества воды и промышленной автоматизации.