Главная » Микроконтроллеры
Призовой фонд
на октябрь 2021 г.
1. Рюкзак Mean Well
Компэл
2. Инвертор авто Mean Well 150 Ватт
Компэл
3. Термос MeanWell
Компэл
4. 100 руб.
От пользователей

Урок 10. Работа с UART интерфейсом

В этом уроке я расскажу про UART интерфейс в микроконтроллерах AVR и про работу с ним в BASCOM-AVR. UART это универсальный асинхронный приёмопередатчик. Сам интерфейс достаточно распространён и имеется практически во всех AVR микроконтроллерах, исключения лишь составляет микроконтроллер Attiny13 и еще некоторые. Передача данных осуществляется по биту в равные промежутки времени, этот промежуток времени задаётся скоростью в бодах, вот например стандартные скорости: 4800 бод, 9600 бод, 19200 бод, 38400 бод и т.д. Следует также учесть, что скорость должна быть одинаковой с обеих сторон подключения. Кстати приёмник и передатчик работают независимо. Подключение UART осуществляется по трём линиям: RXD – приём, TXD – передача и GND – общий (минус). Подключать UART надо, так сказать "наоборот" RXD к TXD, а TXD к RXD как на картинке ниже:

Подключение UART

С помощью UART  также можно можно связать микроконтроллер и компьютер, но есть одна проблема: у UART интерфейса логические уровни 0 и +5 вольт, а в компьютере логические уровни в интерфейсе RS-232 могут быть от -25 до -3 вольт и от +3 до +25 вольт. Решить эту проблему нам поможет конвертер уровней, его можно собрать на транзисторах, а лучше использовать специальную микросхему MAX232. Вот самая распространенная схема подключения MAX232:

Конвертер UART уровней на MAX232

Работа с UART в BASCOM-AVR

Прежде всего, перед началом работы с UART нужно указать скорость в бодах, делается это командой: $baud = (скорость). Например: $baud = 9600 .Также не забываем указывать реальную частоту тактового генератора командой $crystal = (скорость Hz), в ином случае скорость работы программы будет не совпадать со скоростью работы микроконтроллера и в итоге приём или передача данных будет неверная. Пример написания команды $crystal на частоту 8МГц: $crystal = 8000000. Кстати, имеет смысл открыть окно настроек в BASCOM-AVR (Options>Compiler>Communications):

Настройки связи в BASCOM-AVR

В этом окне настроек вы можете указать скорость работы UART, тактовую частоту тактового генератора и посмотреть процент ошибок при выбранной тактовой частоте. Но лучше указывать скорость и тактовую частоту непосредственно в самой программе. Кстати процент ошибок при тактовой частоте в 4МГц очень мал (0.16%), но все, же есть. Если вы хотите чтобы процент ошибок был нулевой надо подобрать такую тактовую частоту, которая будет кратна скорости работы UART. Например, при тактовой частоте 3.6864 МГц и скорости работы UART в 115 200 бод процент ошибок будет нулевым.

И так, после указания тактовой частоты и скорости работы UART можно приступить к работе с самим интерфейсом. Чтобы послать, что-либо в UART есть команда Print (переменная или текст в кавычках), вот пример её использования: Print "Hello, world!". Кроме текста в кавычках можно выводить и переменные, причём сразу несколько разделяя точкой с запитой, например: Print "Weight:" ; a ; "kg" или так Print "Hello," ; "world!" . Также с UART можно и принять, делается это командой Input (текст или переменная в кавычках для посылки), (переменная, куда записывать полученные данные). Как видим всё очень просто: сначала пишем в кавычках текст, который передастся в UART, а потом указываем переменную, в которую запишутся данные полученные данные из UART. Вот пример: Input "Weight:", a

Работа с UART на практике

Ну а теперь попробуем "порулить" UART на практике, сначала соберём простую схему:

Схема для работы с UART

Потом наберём простую программку, (используя полученные знания) и откомпилируем её. Вот и она:

$crystal = 8000000
$baud = 9600

Dim A As Byte

Print "Hello, world!"
Print "Hello http://cxem.net"
Input "Size:" , A
Print "Size=" ; A ; "bytes"

End

А работать эта программка будет так: сначала будет посылать в UART текст, а потом будет ждать приёма данных (в данном случае числа) которые запишутся в переменную a и позже пошлёт текст вместе с переменой. Для тех, кому лень компилировать, в файлах к уроку есть готовая прошивка. Прошиваем микроконтроллер, подключаем выводы микроконтроллера RXD, TXD (подключаем, как я писал выше) и GND к COM порту компьютера (через конвертер уровней) или к USB (USB – UART переходник), открываем на компьютере программу для работы с COM портами, например: Terminal by Bray, Hyper Terminal или Terminal emulator в BASCOM-AVR, указываем COM порт к которому подключились, указываем скорость в бодах, смотрим в окно программы, подаём питание на микроконтроллер и радуемся. Необходимо также учесть, что после прошивки микроконтроллера необходимо установить фьюз биты на нужную нам тактовую частоту генератора в данном случае (для программки выше) на 8МГц. На 8МГц можно использовать внутренний тактовый генератор микроконтроллера и установить фьюз биты вот так (для PonyProg2000):

Фьюз-биты для PonyProg2000

В железе:

mc129-6.jpg

На фотографии у меня плата для программирования Attiny2313, USB-UART переходник и программатор USBtiny. Ниже вы можете посмотреть видео, как это работает

Файлы для урока (проект в Proteus, исходник, прошивка) прилагаются

Прикрепленные файлы:

Теги:

Яковлев Александр Вячеславович Опубликована: 2012 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (6) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Игорь #
Практикуюсь на mega8. Решил сделать вышеописанное на ней. Скомпилировал, зашил программу, выставил фьюзы как написано. В терминале не единного символа. МК рабочий, COM-порт тоже. Что посоветуете?
Ответить
0
Ансаган #
Тут косяк в соединений мах 232, сделайте соединение 2-3 на 3-2 крест на крест и на выходе макс 232 тоже крест на крест. Я день потерял, тоже символы не отправлял в порт. Но сделал как выше заработала сразу.
Ответить
0
Олег #
А почему никто на такую мелочь как сопротивления на фото не обращает внимание? Они для чего и какого номинала?
Мучаюсь давно согласованием UART AVR и мобильника... Данным решением планирую проверить схему и AVR
Ответить
0
Ансаган #
В смысле какого сопротивления? Я не вижу в схеме резистора. ткните пальцем может я не увидел
Ответить
0
siimao #
На фото показал, в схеме не указаны.
У меня не согласуется, как подозреваю, Siemens M35 и Attiny2313... Придет из Китая осциллограф буду проверять сигналы с МК. Но был момент, что работало при подаче напряжения на МК с мобильника; после чего решил унифицировать схему согласованием... Мобильник продолжает работать с проектом в Протеус.
Спасибо.
Прикрепленный файл: mc129-6.jpg
Ответить
0
Ансаган #
Друг проверь соединения RX и TX я же выше писал что косяк. По этой схеме посмотри другие схемы с интернета.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Программатор Pickit3
Программатор Pickit3
LC-измеритель LC100-A Набор начинающего радиолюбителя
вверх