Říkáš si, že poslat si nějaký text do sériové konzole (Arduino IDE, YAT, Putty) je jednoduché a není možné, aby tam něco nefungovalo? Nebo komunikovat s čidlem přes UART? No, v tomto článku upozorníme na nejčastější chyby a problémy – ať je to špatná rychlost, přehozené piny nebo například to, jak si vypsat data z vývojové desky, která nemá USB-UART převodník na desce nebo jak se pro komunikaci používá ten nativní v ESP32-C3.
Mezi nejčastější důvody, proč „jak to, že mi to nic nepíše do terminálu?“ nebo „proč to čidlo přes UART nefunguje?“ patří například:
Špatně nastavená rychlost.
Komunikace s počítačem: V začátcích Arduino se ve výchozím nastavení používalo 9600 Bd. To byla i výchozí rychlost třeba pro ESP8266. S příchodem ESP32 a novějších Arduino desek byla poptávka po rychlejším přenosu dat a tak vzniklo nepsané pravidlo, že vyšší rychlost bude 115200. No jo! Ale ty starší vzorové kódy už nikdo neupravil. A tak v některých kódech můžeš najít Serial.begin(9600), jinde Serial.begin(115200) a samozřejmě se najdou i ti, co používají něco jiného. Pokud bys potřeboval externí USB-UART převodník, tak máme.
Komunikace s čidlem: Každé čidlo může mít jinou přenosovou rychlost – 9600, 19200, 38400 nebo i 115200. Je to na čidle, proto použij ověřené knihovny se vzorovými kódy a přelouskej datasheet 🙂 U čidel i kontroluj správný typ paketu – počet bitů, parita, počet stop bitů.
Prohozené RX a TX: Zatímco u I2C se připojuje SDA na SDA a SCL na SCL, u UART to tak není.
RX jednoho zařízení se připojí na TX druhého, a TX prvního zařízení se připojí na RX druhého.
K tomu se váže i to, aby napěťové úrovně obou čipů byly stejné – nejčastěji tedy 3.3 nebo 5V.
Pokud nejsou, můžeš použít převodník.
(Ne)Definované piny: RX a TX piny vývojových desek respektive čipů jsou zpravidla jasně daná a nelze je měnit.
V Arduino IDE jsou výchozí(programovací) UARTy běžně v knihovnách vývojových desek už definovány a není potřeba je nějak explicitně určit/měnit/upravovat. Opačný případ je, pokud v nějakém projektu s ESP32/Arduino Uno/atd je potřeba použít druhý UART, který není výchozím, nebo používáš nějakou neobvyklou desku s neobvyklým zapojením (to bývá velmi zřídka).
Pak je potřeba zkontrolovat dokumentaci k desce a zjistit, kde a jak jsou zapojeny.
V případě potřeby druhého UARTu se volí mezi možností použít hardwarovým (pokud jej čip podporuje) nebo softwarovým.
Definování softwarové verze UART záleží na dané knihovně pro daný kontrolér, podívej se na její vzorové příklady.
U hardwarového UARTu je pak nutné použít následující kód (čip musí mít více hardwarových UARTů).
#include <HardwareSerial.h>
HardwareSerial HW_Serial1(1);
HW_Serial1.begin(115200, SERIAL_8N1, XX, YY); // 115200 – rychlost; SERIAL_8N1 – typ paketu; XX je číslo pinu pro RX a YY je číslo pinu pro TX – katalogový list výrobce.
HW_Serial1.println(„HW UART“); // odeslání dat přes HW UART
Praktický příklad můžeš vidět níže, deska s ESP32 má dva fyzické UARTy 0 a 2. V nastavení Arduino IDE by měl být ve výchozím nastavení definován U0 – UART0 (TX – IO1, RX – IO3) – ten je určen pro nahrávání kódu. U2/UART2 pak TX – IO17 a RX – IO16 – ten můžeš použít při komunikaci s nějaký čidlem, například.
UART2 definujeme sami, tedy:
#include <HardwareSerial.h>
HardwareSerial HW_Serial(0);
void setup() {
HW_Serial.begin(115200, SERIAL_8N1, 16, 17); // 115200 – rychlost; SERIAL_8N1 – typ paketu; 16 je číslo pinu pro RX a 17 je číslo pinu pro TX.
}
void loop() {
HW_Serial.println(„test“);
delay(1000);
}
Více zařízení využívá stejný UART: Na jeden UART by měly být připojeny dvě zařízení (například programátor a čidlo by používalo UART0).
Jsou případy, kdy jeden – hlavní – posílá příkazy a ostatní – vedlejší – je jen poslouchají a už nedopovídají, aby nedošlo ke kolizi – to je ale specifický případ, který tu nebudeme detailněji popisovat.
Deska používá nativní/vestavěné USB: A dostáváme se k bodu, který nás přiměl sepsat tento článek 🙂 Naše deska LaskaKit ESP32-DEVKit má vestavěný USB-UART převodník jako programátor přímo na desce. Ten je připojený na piny, které jsou výchozí pro UART a Arduino IDE to ví. V Arduino IDE tedy stačí definovat UART jako
Serial.begin(115200);
a kompilovat jako ESP32 DEV Module to je všechno. Arduino ví, kam je UART připojený a automaticky provede správnou inicializaci a všechno funguje.
Máme ale i desky (LaskaKit ESP32-C3-LPKit a LaskaKit microESP), které jsme chtěli co nejmenší, a tam by další čip (USB-UART převodník) a součástky okolo něj, zabíraly mnoho místa a tak jsme využili nativní/vestavěný USB, který se používá (může používat) i pro programování.
Desku kompilujeme jako ESP32-C3 DEV Module, ale už není možné použít Serial.begin(xxxx)
Jak na to?
Nastavení: Používáme (v době psaní článku) poslední verzi ESP knihovny 3.0.4 – oproti starší 2.0.xy doznala několik významných změn a mezi nimi je i použití UARTu.
Desky s ESP32-C3 kompilujeme jako ESP32-C3 DEV Module (nastavení Arduino IDE).
Povolíme v nastavení možnost „USB CDC On Boot“
Poté už nepoužíváme
Serial.begin(xxxx);
ale
HWCDC.begin(xxxx); // tato změna je nezbytná pro funkční komunikaci s počítače skrze UART respektive USB COM port.
Pokud USB CDC On Boot nepovolíš, pak uvidíš tuto chybovou hlášku
Vzorový kód pro práci s nativním USB a komunikací s počítačem (COM port)
void setup() {
HWCDCSerial.begin(115200);
HWCDCSerial.println(„ESP32-C3 USB-CDC USBSerial test“);
}
void loop() {
HWCDCSerial.println(„LaskaKit“);
delay(2000);
/* Pokud chces uspat cip*/
//HWCDCSerial.flush();
//esp_sleep_enable_timer_wakeup(PocetSekund * 1000000);
//esp_deep_sleep_start();
}
Pro ESP knihovny 2.0.xy se používal příkaz USBSerial.begin() a pokud jsi chtěl použít deep sleep, USB CDC On Boot musel být zakázaný.
Doufáme, že ti tento článek přinesl očekávané informace. Budeme rádi, když nám tu necháš nějaký další nápad 🙂
The post V tomto článku najdeš časté problémy, se kterými se setkávají i další bastlíři při práci s UARTem, nativním USB jako COM port, Serial Terminalem nebo čidlem připojeným přes UART. first appeared on Arduino návody.