Плата расширения Arduino Sensor Shield Xbee V5 RS485

Модуль расширения SensorShieldXbeeV5 позволяет подключить к Arduino несколько каналов проводной и беспроводной связи, а также множество датчиков, моторов, дисплеев и других всевозможных устройств.

• Для этого на плате расширения предусмотрены разъемы UART, I2C, RS485, а также группы тройных контактов цифровых и аналоговых сигналов.
• На модуле SensorShieldXbeeV5 расположены специальные контакты для подключения модулей радиосвязи Bluetooth, а также для установки модулей Xbee.
• В шилде SensorShieldXbeeV5 предусмотрена возможность подключения модуля карты памяти SD-card.
• На плате шилда имеется кнопка сброса (Reset) и средства индикации (светодиоды).
• Один из светодиодов это индикатор состояния цифрового контакта D13 имеющего также и вторую функцию – линия SCK интерфейса SPI.
• Второй светодиод связан с модулем Xbee и определяет состояние прием - передача сигнала.

Характеристики модуля SensorShieldXbeeV5:
- Напряжение питания: 5 В
- Размеры: 55 x 50 x 18 мм
- 14 цифровых портов ввода/вывода
- Шесть аналоговых портов ввода/вывода и питания
- Один цифровой порт внешнего источника питания
- Цифровой порт внешнего питания и бортового питания автоматическое переключение
- Один внешний входной разъем питания и ввод PIN-кода
- RS485 интерфейс
- Кнопка сброса
- XBee/Bluetooh Bee Беспроводная передача данных интерфейс
- APC220/Bluetooh V3 Беспроводная передача данных интерфейс
- IIC/I2C/TWI интерфейс
- Выходной порт 3.3 В
- SD-карта модуль интерфейса

Совместимость:

• Arduino UNO
• Arduino Duemilanov
• Arduino Mega 1280/2560

Digital pins – контакты цифровых сигналов 0…13. Возле каждого цифрового контакта (обозначен на плате S) расположены также контакты питания VCC (+) и контакты общего провода (-). Линия питания VCC соединена с диодом D1 (диод Шотки SS14) подключенным к положительному полюсу клеммы External power (+). Контакт цифрового сигнала (S) и контакты питания (+) и (-) образуют подгруппу из трех контактов, что облегчает подключение к этим группам сервоприводы и другое оборудование.
К каждой подгруппе может быть подключен датчик, электродвигатель или любое другое устройство обеспечиваемое питанием от платы SensorShieldXbeeV5.

Кроме цифрового сигнала принимаемого или передаваемого на порт микроконтроллера сигнальные линии (S) имеют также дополнительные функции перечисленные в таблице:

SD card interface служит для подсоединения модуля карты памяти SD card. Содержит контакты сигналов SS, MOSI, MISO, SCK и линий питания.

External power это винтовая клемма для подключения мощного источника питания для питания внешних устройств, например: электродвигателей.

Xbee interface предназначен для установки Xbee модуля связи Bluetooth.

Vin power supply необходим для подключение питания.

IIC interface это разъем для интерфейса I2C. Контакт сигнала SCL соединен с AD5, сигнал SDA соединен с AD4. Присутствуют также контакты питания 5V и общий провод.

Analog pin это шесть групп контактов, которые содержит 6 входов для подключения аналоговых сигналов и контакты питания (+) и (-). Рядом с каждым аналоговым входом A0…A5 находятся контакты питания 5V и общий провод.
Кроме аналогового сигнала принимаемого от МК сигнальные линии имеют функции перечисленные в таблице:

Интерфейс RS485 это винтовая клемма состоящая из четырех контактов. В работе интерфейса RS485 участвуют контакты А, B и GND. Также на клемме присутствует контакт питания.

Разъем APC220 (7 контактов) промаркирован как APC&BT. Этот разъем предназначен для подключения модуля радиосвязи APC220 или модуля Bluetooth.

Перемычки
Перемычки (расположенные в центре модуля SensorShieldXbeeV5) предназначены для задания режима работы и выбора интерфейса передачи данных. При этом все ТРИ перемычки переставляются одновременно. Так выбирается связь через интерфейс RS485 (винтовая клемма состоящая из четырех контактов ) или через разъем APC&BT (7 контактов) для BLUEBEE Bluetooth.

Клемма Servo Power соединена с D1 – диод Шотки SS14. Диод защищает модуль SensorShieldXbeeV5 от неправильного подключения полюсов питающего напряжения. Для питания устанавливаемого модуля Xbee в схему входит микросхема U2 – стабилизатор напряжения 3,3 В. Микросхема U1 преобразует сигналы между интерфейсами UART и RS485. Для этого служит микросхема SP485CN. Вывод 1 микросхемы SP485CN соединен с контактом Arduino D0/RX. Вывод 3 микросхемы SP485CN соединен с контактом Arduino D2. Вывод 4 микросхемы SP485CN соединен с контактом Arduino D1/TX. Микросхема SP485CN принимает сигнал о включении выхода, активный высокий логический уровень. Если на контакте D2 Arduino высокий уровень, то происходит передача, низкий – прием.

Описание интерфейса RS485
Интерфейс RS485 часто используется при создании современных локальных сетей в промышленных изделиях. Наличие интерфейса RS485 позволяет использовать модуль SensorShieldXbeeV5 в робототехнике, системах мехатроники, а также в проектах умный дом.

Несколько слов о практическом воплощении интерфейса в микроконтроллерных модулях здесь (формат PDF, размер 200 КБ) =>>

При подключении других приборов имеющих RS485 к модуль SensorShieldXbeeV5 потребуется жгут из трех проводов, один из которых соединяется с общим проводом клеммы интерфейса RS485. Передавать питание для других приборов по общему проводу жгута связи недопустимо. Это вызовет сильные помехи в линии связи.
Особенностью работы с микросхемой интерфейса RS485 является наличие сигнала управляющего выбором режима прием или передача. Программа должна формировать уровень на соответствующем выходе ардуино для управлениям режимом работы.