Tutorial: Controlando servomotor pelo potenciômetro via Rede RS-485

 

Olá Garagistas! Neste tutorial mostraremos como você pode controlar um Servomotor que está ligado ao Dispositivo A pelo potenciômetro que está ligado ao Dispositivo B,  via rede  RS-485.

 

 

Materiais Utilizados:

1x Arduino Uno

2x Shield RS485

1x Conversor USB/RS485

1x Potenciômetro 10K

1x Servomotor Pequeno

1x Protoboard

Alguns Jumpers

 

 

1. Rede RS-485

 

As redes RS-485, ou TIA/EIA-485, são redes de comunicação serial de simples implantação e confiáveis para comunicação através de protocolos com equipamentos. Podem atingir até 1200m, possibilitando que plantas fabris possam ser instaladas com poucas redes de comunicação. Outras vantagens de redes RS-485:

  1. Comunicação em até 10Mbps para redes de curta distância;
  2. Número máximo de dispositivos entre 32 e 256 na rede (conforme resistência unitária de cada equipamento e distância da rede);
  3. Baixo custo de implantação;
  4. Tolerância a interferência eletromagnética, principalmente se sua instalação possuir blindagem;
  5. Comunicação diferencial (não requer terra comum).

Tanto a velocidade de comunicação quanto ao número de equipamentos devem ser especificados conforme ao comprimento da rede e ao formato da mesma.

Redes RS-485 geralmente são implementadas sob formato Daisy Chain pois esta otimiza a distância e diminui as perdas de comunicação. Em redes menores é possível o uso de barramentos com derivação.

 

 

2. Conversor USB/RS485 e Shield RS485

Imagem 1 - Shield e Conversor RS485

 

O conversor USB/RS485 usa o chip FT232RL para criar um dispositivo serial em qualquer microcomputador (porta COM) que pode ser acessada pelo usuário através de um terminal. O chip transceiver RS485 converte os dados TTL (dados da Serial) em RS485 e vice-versa.

O Shield RS485 contém o chip transceiver RS485 que converte dados TTL (dados da Serial) em RS485 e vice-versa. Possui jumpers para escolher entre a Hardware Serial (HS - pinos 0 e 1) e ou Software Serial (SS - pinos 2 e 3). O pino digital 6 é usado para controle dos modos de transmissão e recepção do transceiver do Shield.

Ambos possuem LEDs de indicação para tráfego de rede e Jumpers para selecionar uso de resistores de terminação e vias da rede.

 

 

3. Funcionamento da Demonstração

 

Na demonstração foi montada uma rede RS-485, onde estão conectados 3 dispositivos:

 

Shield RS485 - A: O Dispositivo A irá receber um valor de 000 a 179 que será enviado pelo dispositivo B e fará o movimento do Servomotor.

 

Shield RS485 - B: Quando o dispositivo B receber o caractere 'B' ou 'b', ele irá começar a transmissão do valor lido pelo pino A0 (Potenciômetro) convertido em uma escala de 0 a 179. Quando receber 'P' ou 'p', ele irá parar a transmissão.

 

Conversor USB/RS485 - C: Na demonstração ele irá servir para visualizar qual valor está sendo enviado do dispositivo B para o dispositivo A e também para iniciar ou parar a transmissão.

 

 

4. Montagem do Circuito da Demonstração

 

Figura 1 - Shield e Conversor RS485

 

 

5. Sketchs

 

//------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

//Dispositivo A

 

#include <SoftwareSerial.h>  //Inclui a biblioteca SoftwareSerial.h
#include <Servo.h> //Inclui a biblioteca Servo.h

 

SoftwareSerial A_Serial(2, 3); //Instância a Software Serial

 

Servo servo; //Instância a Servo.h

 

int i=0; //Variável para contagem
int pos_servo=0; //Variável para armazenar o valor da posição do servo
char bus_485; //Variável para armazenar os caracteres que são recebidos pela serial

 

void setup()
{

A_Serial.begin(1200); //Inicia a comunicação Serial via Software com um Baud Rate de 1200

pinMode(6, OUTPUT); //Define o pino 6 (Enable) como saída
  digitalWrite(6, LOW); //Coloca ele em nível lógico baixo

servo.attach(11); //Configura o pino 11 para ser utilizado pelo servomotor

}

 

void loop()
{
  if(A_Serial.available() > 0) //Se algo for recebido na Serial
  {

 

bus_485 = A_Serial.read(); //Armazena o que foi lido na variável bus_485

 

if(bus_485 >= '0' && bus_485 <= '9' && i<3) //Se o caractere que foi recebido está entre 0 e 9 e i for menor que 3
    {
      if(i==0) pos_servo = pos_servo + ((bus_485-48)*100); //Se for o primeiro caractere (i=0),
                                                           //transforma em valor inteiro, multiplica por 100 e
                                                           //soma a variável pos_servo

 

else if(i==1) pos_servo = pos_servo + ((bus_485-48)*10); //Senão, se for o segundo caractere (i=1),
                                                               //transforma em valor inteiro, multiplica por 10 e
                                                               //soma a variável por_servo

 

else if(i==2) //Senão, se for o terceiro caractere (i=2),
      {
        pos_servo = pos_servo + bus_485-48; //Transforma em valor inteirro, multiplica por 100 e soma a variável por servo
        servo.write(pos_servo); //Posiciona o servo para o valor que for enviado pelo dispositivo B
        pos_servo=0; //Zera variável por_servo;
      }
      i++; //Incrementa a variável i para terminar a contagem e receber os próximo caracteres
    }

 

    else //Senão
    {
      bus_485 = ' '; //Limpa a variável bus_485
      i=0; //Zera a variável de contagem i
    }

 

}
}

//------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

//------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

//Dispositivo B

#include <SoftwareSerial.h> //Inclui a biblioteca SoftwareSerial.h

SoftwareSerial B_Serial(2, 3); //Instância a biblioteca SoftwareSerial

 

int i=0; //Variável para contagem
int pot_map=0; //Variável para armazenar potenciometro
char bus_485; //Variável para armazenar o caractere que foi recebido pela Serial

 

void setup()
{

 

B_Serial.begin(1200); //Iniciar a serial com um baud rate de 1200

pinMode(6, OUTPUT); //Configura o pino 6(Enable) como saída
  digitalWrite(6, LOW); //Coloca o nível 6 em nível lógico baixo

 

}

 

void loop()
{

 

  //Se algo for recebido pela Serial, armazena na variável bus_485
  if(B_Serial.available() > 0) bus_485 = B_Serial.read();

 

  //Se o que for recebido for igual a I ou i e diferente de P ou p,
  //Executa a função para enviar o valor do potenciômetro
  if((bus_485 == 'I' || bus_485 == 'i') &&( bus_485 != 'P' || bus_485 != 'p')) envia_potenciometro();

 

  //Senão se o que for recebido pela Serial for igual a P ou p e diferente de I ou i
  //Para o envio do valor do potenciômetro
  else if((bus_485 == 'P' || bus_485 == 'p') && (bus_485 != 'I' || bus_485 != 'i')){}

 

  delay(25); //Aguarda 25 milissegundos

 

}

 

void envia_potenciometro()
{   

 

pot_map = map(analogRead(A0), 0, 1023, 0, 179); //Converte a leitura analógica do potenciômetro
                                                                                             //de 0 a 1023 para 0 a 179

 

digitalWrite(6, HIGH); //Habilida a transmissão de dados

 

if(pot_map < 10) B_Serial.print("00"); //Se o valor lido pelo potenciômetro for menor que 10
                                                                    //Envia "00" antes do valor do potenciometro

else if(pot_map < 100) B_Serial.print('0'); //Senão se o valor for menor que 100
                                                                            //Envia '0' antes do valor do potenciometro

B_Serial.println(pot_map); //Envia o valor do potenciômetro

 

digitalWrite(6, LOW); //Desabilita a transmissão

 

}

//------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

Então é isso Garagistas! Esperamos que tenham gostado deste tutorial! Até o Próximo!

 

Referências:

http://www.scadabr.com.br/?q=rs485

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Comentário de David Luna Santos em 30 janeiro 2016 às 22:31

Boa noite.

Estou tentando reproduzir o esquema acima porém estou tendo alguns problemas:

- Hora a porta COM aparece como "Busy";

- Hora o monitor serial abre porém sem resposta;

Minha configuração:

- Estou utilizando o conversor USB/RS485  deste Kit;

- No lugar do Shield estou utilizando o CI MAX485;

- Dois Arduinos Nano;

Tenho dúvidas quanto:

- A ligação dos Jumpers do Conversor USB/RS485;

- Os resistores que devo usar entre os terminais A e B dos MAX485;

Desde já agradeço a ajuda.

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