Как реализовать Arduino NANO в качестве адаптера RS-232 к USB (или нужен Arduino Mega?) Для связи с 3D принтером

Nano, как и Uno, имеет встроенный последовательный USB-конвертер. Если вы можете получить последовательный логический уровень от Moxa, то вы можете использовать Nano для преобразования его в USB:

1. Загрузите скетч "ничего не делать" в Nano
2. Подключите Moxa TX к Nano Tx через резистор 1 Ком, и Moxa RX к Nano RX.

Да, второй шаг оглядывается назад. Причина в том, что метки RX и TX относятся к ATmega328P, который запускает ваши скетчи на Nano. Внутренне, контакт обозначенный RX соединен (через резистор) к TX pin последовательного USB-преобразователя, и это, таким образом, pin, который вы хотите подключить к RX Moxa. И аналогично для метки pin TX (это RX бортового преобразователя).

Шаг 1 важен, потому что вы не хотите, чтобы 328P открывал свой последовательный порт. Резистор необходим в течение короткого времени, когда 328P запускает загрузчик и имеет открытый последовательный порт.

Это не так просто, как вы думаете. Arduino будет недостаточно для подключения USB 3D-принтера. Протокол USB строго разделен на рабов и хозяев. USB(us) имеет ровно одного ведущего, который полностью контролирует то, что может делать ведомый. Сам раб мало что может сделать сам.

Ваш 3D-принтер является USB-ведомым устройством. Это позволяет USB-мастеру (например, компьютеру) управлять им. Arduino также является подчиненным устройством USB. Если вы подключаете и то, и другое, то у вас есть USB-соединение без мастера. Ничего не случится. Таким образом, вам нужно реализовать USB-мастер на Arduino, который может обрабатывать связь UART; все в программном обеспечении. В целом это возможно, но я бы не советовал. Кроме того, вам определенно нужно дополнительное оборудование, потому что D+ и D - on USB также электрически полностью отличаются от линий TTL RX и TX (а также от линий RS232). Они работают дифференцированно. Так что для этого вам нужно дополнительное оборудование.

Самый простой способ с Arduino-купить USB-хост-щит. С помощью этого вы можете построить то, что вы хотите.

Но я бы поспорил, если это действительно имеет смысл. Самый дешевый USB-хост-щит для Arduino, который я смог найти на amazon, стоит около 10 евро, плюс цена за Arduino и хлопоты по его работе. RaspberryPi Zero W стоит всего 10 евро. Если вы не хотите использовать Wi-Fi, вы можете добавить адаптер USB к Ethernet. И в зависимости от используемого программного обеспечения и его установки вы даже можете обрабатывать несколько принтеров только с одним Pi (я использую сервер Repertier, который, как мне кажется, имеет возможность управлять несколькими принтерами). (Хотя в зависимости от количества принтеров и результирующей нагрузки вы можете увеличить игру до полного Pi4)

Может быть дополнительный способ, в зависимости от ваших принтеров. Плата микроконтроллера принтеров может сломать контакты TX и RX для вас. Тогда вы могли бы подключить к ним Arduino, в этом случае нет необходимости в USB. Но это может быть не вариант. Если используемый микроконтроллер имеет прямой USB-интерфейс, нет никаких контактов RX и TX, чтобы вырваться.

На данный момент информации недостаточно, чтобы дать общее решение. Как справедливо говорит крисл, 3D - принтеры ожидают подключения от хоста. Это соединение хоста зависит от того, поддерживается ли последовательный интерфейс USB внутри принтера. Обычно это чипы FTDI или WCH (QinHeng), и для каждого типа требуется соответствующий системный драйвер. Это было бы трудно реализовать на USB-хост-щите для Arduino.

Большинство 3d-принтеров, по сути, представляют собой Arduino внутри. Типичный 8-битный контроллер на подавляющем большинстве 3d-принтеров использует очень похожий микроконтроллер ATmega. Некоторые новые машины используют 32-битные микроконтроллеры ARM, которые обычно имеют логику 3,3 В по сравнению с Arduino (типичной) 5 В. Чтобы добавить стандартный порт RS-232, вам нужно найти точки RX, TX, GND и Vcc на каждой плате контроллера принтера и подключить к этим точкам правильные контакты ваших плат преобразователя RS-232 в TTL. Это полностью обошло бы USB-порты на принтерах.

У вас могут возникнуть проблемы с управлением потоком и буферизацией при отправке нескольких портов с одного ПК и задержке последовательной сети. Принтеры Gcode в стиле Marlin (= большинство нитевидных принтеров, которые не являются Makerbot или Flashforge, приблизительно) не используют управление потоком: принтер отправляет обратно ok, когда он готов к следующей команде. 3D-принтерам не нужны действительно быстрые последовательные соединения (менее 20 кбит/с на принтер, если они используют Gcode), но они нуждаются в данных, когда будут готовы к печати.

OctoPrint может быть довольно дорогим вариантом. Минимальная поддерживаемая платформа-это Raspberry Pi 3b+ (+ блок питания, SD-карта, USB-кабель, чехол,...), предназначенный для каждого принтера. В то время как вы можете запустить очень урезанную осьминожку на Raspberry Pi Zero, автор не рекомендует ее использовать, и вам придется щелкнуть по неподдерживаемой конфигурации: Используйте диалог на свой страх и риск.

Если мы возьмем ПК следующей конфигурации (только псевдопоследовательный, как на старых ноутбуках без USB) -> Ардуино -> USB-принтер, главное — это псевдокод Arduino «xxx.ino» ;):

//делаем все необходимые настройки
  initialize  
(((( loop
//ПК-->arduino
    oh, some bytes on serial     //Nano обнаруживает некоторую активность на последовательном порту
    I'm dividing that in commands,status and cargo. //Нано разбираем этот поток и определяем, что с чем делать.
    huh, now repack that in USB protocol and send out // скорее всего, это данные и команды для отправки на принтер через USB с соответствующим протоколом
//Arduino-->принтер
    hey printer, here is some feed for you // Nano объявляет о предстоящем событии с данными
//принтер --> Ардуино
    thanks, want more input    // принтер обязательно отреагирует подтверждением (успех или ошибка) и запросит или нет следующие данные
//Ардуино --> ПК
    let's send some more, he like it //Nano запрашивает следующий пакет данных с ПК отправителя
))) //завершаем цикл и повторяем, пока все не будет выполнено

Но как-то поподробнее.

Надеюсь, вы понимаете, что этот идентификатор ;) "юмор/шутка/ерунда" псевдокод, который показывает только организацию потока данных, как создавать некоторые функции/процедуры. Конкретный полезный код зависит от вас. Еще раз это показывает только то, что это можно сделать с помощью Arduino. Чтобы написать комментарий, конечно, нужно больше 5 минут.

Я не уверен, что CR/LF работает правильно, но любой, кто умеет писать код на C, сможет правильно отформатировать этот текст и, возможно, начнет заполнять разделы реальным кодом