arduino - 使用 arduino 切换 3 个双向通信 channel 的最佳方法

Question

我正在尝试设计一个 PCB，其中包含一个带有 UART 接口(interface)的 CO2 传感器、一个使用 UART 的 Xbee 模块和一个 AtMega328 芯片。因为 AtMega328 上只有一个 UART，所以我对 CO2 模块使用 SoftwareSerial。 Xbee 模块直接连接到 Atmega328 上的数字引脚 0 和 1(TX、RX)。这意味着如果我想对 Atmega328 进行编程，我必须断开 Xbee 的连接，反之亦然。 (编辑:我更愿意通过硬件串行保持 Xbee 连接。将 Xbee 连接到 SoftwareSerial 会阻止我配置它并更改固件)。

在我之前尝试解决此问题时，我使用了 6 针接头和跳线 (3x2)。为了将 Xbee 连接到串行，我创建了一条将外部引脚连接在一起的电缆，使我能够刷新 Xbee 的固件。

我希望它由 Arduino 控制。就我有限的电子知识而言，我会使用多个“双刀双掷”开关。如果我使用(例如)NX3L2467，这将为我提供以下选项:

(F = FT232 UART 转 USB，D = ArDuino，X = Xbee 模块)。我在示例中使用 5Y* 和 6Y* 来寻址第二个开关上的 1Y* 和 2Y* 引脚。

这将产生以下真值表:

这种结构可以让我做我想做的事情，将 Xbee 连接到 Duino，将 Duino 连接到 FTDI，将 FTDI 连接到 Xbee。使用其中两个开关是管理此问题而无需迁移到另一个微 Controller 的最有效方法吗？是否有一种 IC 能够在这些设备之间进行切换，而无需在每个连接之间有两个“开关”？

Answer 1

最便宜的解决方案是使用跳线。

如果您想要更“优雅”的解决方案，您可以使用一些三态缓冲区或一些数字复用器和解复用器来代替某些开关。

这是一个例子:

橙色有两个多路复用器，绿色有两个多路分解器。 F- 是 FT232 引脚，X- 是 XBee 引脚，(猜猜看)A- 是 Arduino 引脚。

这是连接表:

• FT232 <-> XBee:a=0，b=1，c=1，d=0
• FT232 <->Arduino:a=0、b=0、c=0、d=0
• XBee <-> Arduino:a=1、b=1、c=1、d=1

如您所见，a 和 d 始终相同，就像 b 和 c 一样。因此，您可以使用两个引脚(或开关或跳线)来控制它。

ad = 0 bc = 0 -> FT232 <-> Arduino
ad = 0 bc = 1 -> FT232 <-> XBee
ad = 1 bc = 1 -> XBee <-> Arduino

您可以使用数字开关来代替多路复用器和多路分配器(如果您能找到 4 开关 IC，则可以用它做所有事情)。

这是“完整”的解决方案。如果您可以容忍在 RX 引脚上“嗅探”其他通信，则可以节省一个 IC:在三个 RX 线路的每一个上放置一个连接到其他两个发射器的 2:1 多路复用器(因此 A- tx 和 F-tx 连接到 X-rx 等)。通过控制这三个复用器，您可以选择您想听的人。