آموزش میکروپایتون با رزبری پای پیکو بخش ششم: ارتباط سریال UART

پروتکل ارتباطی UART، برای برقراری ارتباط سریال بین میکروکنترلر ها و دیوایس ها کاربرد دارد. ارتباط UART یک ارتباط سریال دو طرفه بین فرستنده TX, گیرنده RX است. در بخش ششم از سری آمورش های میکروپایتون با رزبری پای پیکو به معرفی پروتکل ارتباطی UART و نحوه ی فراخوانی آن در میکروپایتون خواهیم پرداخت. در ادامه با مرجع تخصصی رزبری پای، به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

 

پروتکل ارتباطی UART

UART مخفف عبارت Universal Asynchronies Receiver Transmitter است . از پروتکل ارتباطی UART برای برقراری ارتباط سریال بین میکروکنترلرها و دیوایس ها استفاده می‌شود. ارتباط UART، یک ارتباط دو طرفه است. در پروتکل ارتباطی UART فرستنده و گیرنده می توانند همزمان داده را ارسال و دریافت کنند. ارتباط UART دارای دو پایه RX و TX است. پایه RX جهت دریافت و پایه TX جهت ارسال داده ها به کار می رود. بادریت مشخص می‌کند که اطلاعات با چه سرعتی بر روی خط سریال ارسال می‌شوند و واحد بیت در ثانیه (bps) بیان می‌شود.یکی از پرکاربردترین بادریت ها ۹۶۰۰ بیت در ثانیه است. دیگر بادریت های استاندارد ۱۲۰۰، ۲۴۰۰، ۴۸۰۰، ۱۹۲۰۰، ۳۸۴۰۰، ۵۷۶۰۰ و ۱۱۵۲۰۰ است.

 

UART (serial bus)

پروتکل ارتباطی UART یک ارتباط  UART/USART را اجرا می‌کند. به صورت فیزیکی این ارتباط UART از دو بخش تشکیل شده است.

•  RX
• TX

واحد ارتباطی برای برقراری ارتباط سریال که به صورت ۹ یا ۸ بیتی است. آبجکت ارتباط سریال UART به صورت زیر در برنامه تعریف می‌شود.

 

 

مثال: برقراری ارتباط UART با Tera Term

برای تست ارتباط UART با سایر سیستم ها و میکروکنترلرها نیاز به استفاده و فراخوانی از ماژول UART در رزبری پای پیکو PICO هستیم. در این مثال به کمک یک مبدل USB TO SERIAL ارتباط بین رزبری پای پیکو و پی سی PC را برقرار کرده و توسط پایه های RX , TX دیتای مورد نظر که در اینجا یک متن است را ارسال می‌کنیم. برای نمایش دیتا در پی سی PC به یکی از نرم افزارهای ارتباطی نیاز داریم. برای این منظور از نرم افزارهایی مانند HERCULES, TERMA TERM, PUTTY, HYPER TERM میتوانیم استفاده کنیم. برای برقراری ارتباط سریال در رزبری پای پیکو از دو ارتباط سریال UART میتوانیم به دلخواه استفاده کنیم که به صورت زیر در برنامه تعریف می‌شود.

uart0 = UART(0, baudrate=9600, tx=Pin(0), rx=Pin(1)) uart1= UART(1, baudrate=9600, tx=Pin(8), rx=Pin(9))  

 

اتصالات بین رزبری پای پیکو مبدل usb to serial به صورت زیر است.

•  پایه RX رزبری پای پیکو را به پایه TX مبدل متصل کنید.
• پایه TX رزبری پای پیکو را به پایه RX مبدل متصل کنید.
• پایه GND رزبری پای پیکو را به پایه GND مبدل اتصال دهید.

طبق PINOUT بالا پایه های TX0, RX0, TX1, RX1 مشخص شده است. برای برقراری ارتباط نرم افزار TERMA TERM را نصب کنید. پس از نصب بر روی گزینه SERIAL کلیک کنید و سپس مبدل USB را به پورت سیستم PC اتصال دهید. در نرم افزار TERMA TERM پورت شناسایی شده و آماده به کار خواهد بود.

 

در ابتدا گزینه Serial را انتخاب کنید. سپس پورت در صورت صحیح بودن ارتباط و اتصالات شناسایی می‌شود. در نهایت بر روی OK کلیک کنید. پنجره ترمینال باز می‌شود.

 

زمان استفاده از کد میکروپایتون رسیده است. با توجه به کلاس هایی که در پاراگراف اول یاد گرفتیم. ارتباط سریال را در کد برنامه فراخوانی می‌کنیم.

 

کد میکروپایتون برقراری ارتباط سریال UART

برای اجرای کد نرم افزار Thonny Python IDE را باز کرده و پس از انتخاب برد رزبری پای پیکو کد را انتقال دهید.

 

 

جمع بندی لیدی پای

به همین سادگی میتوانید ارتباط UART را توسط مبدل usb to serial با دیگر سیستم ها برقرار و ایده هایتان را پیاده سازی کنید. مهمترین نکته در اجرای این پروژه برقرای ارتباط صحیح بین رزبری پای پیکو و مبدل USB TO SERIAL مورد استفاده است. سپس از هر نرم افزار ارتباطی که استفاده می‌کنید حتما پورت را دقیق مشخص کنید. مطابق با تصویر نرم افزار TERMA TERM تنظیمات از جمله BOUDRATE را مشخص کنید. پایه TX مبدل به پایه RX پیکو و پایه RX مبدل به پایه TX پیکو متصل می‌شود. تغذیه برد رزبری پای پیکو را از طریق یک کابل USB دیگر برقرار کنید.

 

وسایل مورد نیاز

رزبری پای پیکو

ماژول مبدل USB to TTL CP2102 

ماژول مبدل USB to Serial FT232RL – پروگرامر FTDI

ماژول USB2.0 To TTL مبدل سریال UART با تراشه CP2102

برد بورد Bread Board مدل MB 102

پک ۳ عددی کابل فلت ۱۰ سانتی متری رنگی Jumper color kit

 

چنانچه در مراحل راه اندازی برد رزبری پای پیکو Picro و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در کدها و یا مراحل اجرایی وجود دارند می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.

 

نوشته آموزش میکروپایتون با رزبری پای پیکو بخش ششم: ارتباط سریال UART اولین بار در دیجی اسپارک پدیدار شد.