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通信協議是數字電子和嵌入式系統的組成部分。只要有多個微控制器和外圍設備的接口，就必須使用通信協議來交換大量數據。有多種類型的串行通信協議可用。RS485 是串行通信協議之一，用于工業項目和重型機械。
本教程是關于在 STM32F103C8 微控制器中使用RS-485 串行通信。
在本教程中，Master STM32F103C8 具有三個按鈕，用于通過使用 RS-485 串行通信來控制 Slave Arduino Uno 上的三個 LED 的狀態。
RS-485 串行通訊
RS-485 是一種不需要時鐘的異步串行通信協議。它使用一種稱為差分信號的技術將二進制數據從一個設備傳輸到另一個設備。
那么這種差分信號傳輸方法是什么？
差分信號方法通過使用正負 5V產生差分電壓來工作。它在使用兩線時提供半雙工通信，在使用四線時提供全雙工通信。
通過使用這種方法：
RS-485 支持最高 30Mbps 的更高數據傳輸率。
與RS-232 協議相比，它還提供最大的數據傳輸距離。它傳輸的數據最大可達 1200 米。
RS-485 相對于 RS-232 的主要優點是具有單個主控的多個從站，而 RS-232 僅支持單個從站。
最多可以有 32 臺設備連接到 RS-485 協議。
RS-485的另一個優點是不受噪聲影響，因為它們使用差分信號方法進行傳輸。
RS-485 比 I2C 協議更快。
RS-485 模塊可以連接到任何具有串行端口的微控制器。為了將 RS-485 模塊與微控制器一起使用，需要一個名為5V MAX485 TTL 到 RS485 的模塊，該模塊基于 Maxim MAX485 IC，因為它允許在 1200 米的長距離上進行串行通信，并且它是雙向的，半雙工的數據傳輸速率為 2.5 Mbps。該模塊需要 5V 的電壓。
RS-485 引腳說明：
RS485模塊具有以下特點：
工作電壓：5V
板載MAX485芯片
RS485通信的低功耗
轉換速率受限收發器
5.08mm間距2P端子
方便的 RS-485 通訊接線
芯片的所有引腳均已引出，可通過微控制器進行控制
板尺寸：44 x 14mm
將此模塊與 STM32F103C8 和 Arduino UNO 一起使用非常容易。使用微控制器的硬件串行端口。STM32 和 arduino UNO 中的硬件串行引腳如下所示。
在 STM32F103C8 中：引腳 PA9 （TX） & PA10 （RX）
在 Arduino Uno 中：引腳 0 （RX） & 1 （TX）
編程也很簡單，只需使用Serial.print（）寫入 RS-485 并使用 Serial.Read（）從 RS-485 讀取，并將 RS-485 的 DE 和 RE 引腳設為低電平以接收數據并設為高電平以將數據寫入RS-485 總線。
所需組件
STM32F103C8
Arduino UNO
MAX485 TTL 到 RS485 轉換器模塊 - （2）
10K電位器
按鈕 - 3
LED - 3
面包板
連接電線
電路原理圖
在本教程中，STM32F103C8 用作帶有一個 RS-485 模塊的 Master，而 Arduino UNO 用作帶有另一個 RS-485 模塊的 Slave。
RS-485 和 STM32F103C8 （Master） 之間的電路連接：
STM32F103C8 帶三個按鈕：
三個帶有三個 10k 下拉電阻的按鈕連接到 STM32F103C8 的引腳 PA0、PA1、PA2。
RS-485 和 Arduino UNO （Slave） 之間的電路連接：
使用三個 LED，其中電阻為 330 歐姆的 LED 的陽極連接到 Arduino UNO 的引腳 4、7、8，LED 的陰極連接到 GND。
為 RS485 串行通信編程 STM32F103C8 和 Arduino UNO
Arduino IDE 用于開發和編程兩個板，即 STM32 和 Arduino UNO。但請確保您已從Tools-》Port和 Board 從Tools-》Board中選擇了相應的 PORT 。如果您發現任何困難或疑問，請參考在 ARDUINO IDE 中對您的 STM32 進行編程。本教程的編程包括兩部分，第一部分用于 STM32F103C8（主），另一部分用于 Arduino UNO（從）。下面將一一解釋這兩個代碼。
STM32F103C8 作為主控
在主端，讀取按鈕的狀態，然后通過 STM32F103C8 的硬件串行端口 1（PA9、PA10）將這些值串行寫入 RS-485 總線。到目前為止，也不需要外部庫。Arduino 具有串行通信所需的所有庫。
使用硬件串行引腳（PA9、PA10）以 9600 的 buadrate 開始串行通信。
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Serial1.開始（9600）；
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讀取 STM32F103C8 的 PA0、PA1、PA2 引腳上的按鈕狀態，并將它們存儲在變量 button1val、button2val、button3val 中。如果按下按鈕，則值為 HIGH，未按下時值為 LOW。
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int button1val = digitalRead(button1); int button2val = digitalRead(button2); int button3val = digitalRead(button3);
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在將按鈕值發送到串口之前，RS-485 的 DE 和 RE 引腳應為高電平，連接到 STM32F103C8 的引腳 PA3（使引腳 PA3 為高電平）：
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數字寫入（啟用引腳，高）；
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接下來將這些值放入串行端口并根據按下哪個按鈕發送值，使用 if else 語句并在按下按鈕時發送相應的值。
如果按下第一個按鈕，則條件匹配并將值“1”發送到連接 Arduino UNO 的串行端口。
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if (button1val == HIGH)
{
int num1 = 1;
Serial1.println(num1);
}
?
類似地，當按下按鈕 2 時，值 2 通過串行端口發送，當按下按鈕 3 時，值 3 通過串行端口發送。
?
否則 if (button2val == HIGH)
{
int num2 =2;
Serial1.println(num2);
}
else if (button3val == HIGH)
{
int num3 =3;
Serial1.println(num3);
}
?
當沒有按下按鈕時，值 0 被發送到 Arduino Uno。
?
否則
{
int num = 0;
Serial1.println(num);
}
?
這樣就完成了將 STM32 配置為主設備的編程。?
Arduino UNO 作為奴隸
在從端，Arduino UNO 接收從主 STM32F103C8 發送的整數值，該整數值可在連接 RS-485 模塊的 Arduino UNO (P0, 1) 的硬件串行端口獲得。
只需讀取值并存儲在變量中。根據接收到的值，連接到 Arduino GPIO 的相應 LED 會打開或關閉。
要從主機接收值，只需將 RS-485 模塊的 DE 和 RE 引腳設為LOW。所以 Arduino UNO 的 pin-2 (enablePin) 被設為低電平。
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數字寫入（啟用引腳，低）；
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現在只需讀取串行端口上可用的整數數據并將它們存儲在一個變量中。
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int 接收 = Serial.parseInt();
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根據接收到的值，即 (0, 1, 2, 3)，三個 LED 中的相應一個被打開。
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if (receive == 1) //根據收到的值相應的 LED 打開或關閉
{
digitalWrite(ledpin1,HIGH);
}
else if (receive == 2)
{
digitalWrite(ledpin2,HIGH);
}
else if (receive == 3)
{
digitalWrite(ledpin3,HIGH);
}
else
{
digitalWrite(ledpin1,LOW);
數字寫入（ledpin2，低）；
數字寫入（ledpin3，低）；
}
?
這樣就完成了將 Arduino UNO 編程和配置為從設備。這也完成了 Arduino UNO 和 STM32 的完整配置。本教程末尾附有工作視頻和所有代碼。
測試 STM32F103C8 和 Arduino UNO 之間的 RS485 通信：
1. 當按下連接到 Master STM32 的 Push button-1 時，連接到 Slave Arduino 的 LED 1 亮起。
2. 按下連接到 Master STM32 的 Push button-2 時，連接到 Slave Arduino 的 LED 2 亮起。
3. 同樣，當按下按鈕 3 時，LED 3 打開連接到從 Arduino。
主碼：STM32F103C8
//STM32F103C8和Arduino Uno之間的RS-485串行通信
#define button1 PA0
#define button2 PA1
#define button3 PA2
#define enablePin PA3
void setup()
{
Serial1.begin(9600); // 在串行 1 端口 PA9、PA10 以波特率 9600 開始串行通信
pinMode(enablePin, OUTPUT);
pinMode（按鈕1，輸入）；
pinMode（按鈕2，輸入）；
pinMode（按鈕3，輸入）；
延遲（10）；
數字寫入（啟用引腳，高）；//（總是高，因為 Master 向 Slave 寫入數據）
}
無效循環（）
{
int button1val = digitalRead（button1）；//讀取Push Button的狀態
int button2val = digitalRead(button2);
int button3val = digitalRead(button3);
if (button1val == HIGH)
{
int num1 = 1;
Serial1.println(num1); //發送按鈕值 1 if HIGH (Pressed)
}
else if (button2val == HIGH)
{
int num2 =2;
Serial1.println(num2); //發送按鈕值 2 if HIGH (Pressed)
}
else if (button3val == HIGH)
{
int num3 =3;
Serial1.println(num3); //發送按鈕值 3 if HIGH (Pressed)
}
else
{
int num = 0;
Serial1.println(num); //如果沒有按下任何按鈕，則發送 0
}
delay(50);
}
從機代碼：Arduino UNO：
//STM32F103C8 和 Arduino Uno 之間的 RS-485 串行通信
#define enablePin 2
#define ledpin1 4
#define ledpin2 7
#define ledpin3 8
無效設置（）
{
序列.開始（9600）；// 以波特率 9600 開始串行通信
pinMode(ledpin1,OUTPUT);
pinMode（ledpin2，輸出）；
pinMode（ledpin3，輸出）；
pinMode(enablePin, 輸出);
延遲（10）；
數字寫入（啟用引腳，低）；//（引腳 8 始終為低電平以接收來自主機的值）
}
無效循環（）
{
while (Serial.available()) //當串口有數據時，這個循環執行
{
int receive = Serial.parseInt(); // 讀取從 STM32 發送的整數值
if (receive == 1) //根據接收到的值相應的 LED 打開或關閉
{
digitalWrite(ledpin1,HIGH);
}
else if (receive == 2)
{
digitalWrite(ledpin2,HIGH);
}
else if (receive == 3)
{
digitalWrite(ledpin3,HIGH);
}
else
{
digitalWrite(ledpin1,LOW);
數字寫入（ledpin2，低）；
數字寫入（ledpin3，低）；
}
}
}
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