ESP-32 Lora alle seriellen Schnittstellen nutzen

Herzlich willkommen zu einer neuen Ausgabe unserer Blogs. Dieses Mal soll es darum gehen wie wir alle seriellen Schnittstellen des ESP-32 Lora Moduls nutzen können.

Der ESP32 hat drei serielle Hardware-Schnittstellen. Die serielle Standard-Schnittstelle Serial an den Anschlüssen GPIO3 (RX) und GPIO1 (TX) wird zur Kommunikation mit der Arduino IDE benutzt und ist fix mit dem CP2102 verdrahtet.

Über die zusätzliche Bibliothek HardwareSerial die Bestandteil des Hardware-Packages für das ESP32-LoRa Board ist, kann man auch die beiden anderen seriellen Hardwareschnittstellen nutzen. Allerdings besteht da ein großes Problem. Die Serielle Schnittstelle 1 ist normalerweise mit den Pins GPIO9(RX) und GPIO10(TX) verbunden, die beim LoRa Board für die Ansteuerung des Flashspeichers benutzt werden und außerdem nicht zugänglich sind. Eine Verwendung dieses Ports würde also unmittelbar zum Crash der Applikation führen. Die Serielle Schnittstelle 2 ist normalerweise mit den Pins GPIO16(RX) und GPIO17(TX) verbunden. Sie kann am LoRa Board benutzt werden, allerdings bleibt dann das Display dunkel, da GPIO16 mit dem Reset des OLED Displays verbunden ist.

Nun, die Lösung dieses Problems ist ganz einfach. Der ESP32 Chip ist in der Lage die seriellen Hardware Schnittstellen (UARTS) mit nahezu jedem IO-Pin zu verbinden. In der .begin() Funktion der HardwareSerial Bibliothek wird dem Rechnung getragen. Diese Funktion hat nämlich drei weitere Parameter mit denen die Konfiguration und die Pin-Zuordnung festgelegt werden kann.

Serial2.begin(9600,SERIAL_8N1,12,13)

Startet die serielle HardwareSchnittstelle 2 mit 9600 Baud und 8 Bit ohne Parität plus 1 Stop Bit an den Pins GPIO12(RX) und GPIO13 (TX). Auf diese Weise können alle drei seriellen Hardwareschnittstellen an allen benutzbaren IO-Pins betrieben werden. Beim LoRa Board sind das die IO-Pins 11, 13, 17, 21, 22 und 23. Für RX können auch die Pins 33 bis 39 verwendet werden, da diese nicht als Ausgang arbeiten können.

Das folgende kleine Beispiel überträgt zum Testen eine Eingabe im Monitorfenster über Serial1 an Serial2 und zurück über Serial1 zur Ausgabe im Monitorfenster. Damit das Programm funktioniert muss der TX Ausgang von Serial1 (GPIO13) mit dem RX Eingang von Serial2 (GPIO22) sowie der TX Ausgang von Serial2 (GPIO23) mit dem RX Eingang von Serial1 (GPIO12) verbunden werden.

//Definition der beiden Schnittstellen
HardwareSerial Serial1(1);
HardwareSerial Serial2(2);

void setup() {
  //Starten der Schnittstellen
  Serial.begin(115200);
  //Serial1 auf Pin 12 und 13
  Serial1.begin(9600,SERIAL_8N1,12,13);
  //Serial2 auf Pin 22 und 23
  Serial2.begin(9600,SERIAL_8N1,22,23);
  //Startmeldung ausgeben
  Serial.println();
  Serial.println("Bitte eine Eingabe:");

}

void loop() {
  int data;
  //Wir warten auf eine Eingabe vom Monitor-Fenster
  while (Serial.available()) {
    //empfangene Daten über Serial1 ausgeben
    data = Serial.read();
    Serial1.write(data);
  }
  //Wir warten auf Daten von Serial2
  while (Serial2.available()) {
    //Empfangene Daten auf Serial2 wieder ausgeben
    data = Serial2.read();
    Serial2.write(data);
  }
  //Wir warten auf Daten von Serial1
  while (Serial1.available()) {
    //Empfangene Daten auf den Monitor ausgeben
    data = Serial1.read();
    Serial.write(data);
  }

}

Hat Ihnen der heutige Blogbeitrag gefallen? Schreiben Sie uns und lassen Sie uns Ihre Gedanken zum Thema wissen. Wir freuen uns auf Ihre Nachricht. Bis dahin wünschen wir Ihnen noch einen guten Start in die Woche,

Ihr Team AZ-Delivery