STM32HAL库实现ESA6218HA全功能驱动

张

张建站

2026/4/5 23:34:23

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目录一、适用说明二、完整代码文件1. ESA6218HA.h头文件2. ESA6218HA.c驱动实现3. usart.cUART 初始化必须配套4. main.c主函数调用示例三、通信协议工业标准帧格式功能说明四、工程使用要点总结这是可直接编译、直接上线使用的完整代码包含GPIO 初始化 UART 初始化收发控制发送 / 接收函数中断接收自定义通信协议校验主函数调用示例严格适配 ESA6218HA 半双工总线特性。一、适用说明芯片ESA6218HA双线半双工总线驱动主控STM32F103兼容全系列 STM32通信UART 半双工19200 8N1芯片最高 20kbps模式DE 脚自动切换收发发送高接收低协议帧头地址命令长度数据校验工业标准格式二、完整代码文件1. ESA6218HA.h头文件#ifndef __ESA6218HA_H #define __ESA6218HA_H #include stm32f1xx_hal.h /* 引脚配置 */ #define ESA6218_TX_PIN GPIO_PIN_9 #define ESA6218_TX_PORT GPIOA #define ESA6218_RX_PIN GPIO_PIN_10 #define ESA6218_RX_PORT GPIOA #define ESA6218_DE_PIN GPIO_PIN_8 #define ESA6218_DE_PORT GPIOA #define ESA6218_UART USART1 #define ESA6218_BAUDRATE 19200 /* 协议定义 */ #define FRAME_HEAD 0xAA // 帧头 #define FRAME_ADDR 0x01 // 默认本机地址 #define MAX_DATA_LEN 16 // 最大数据长度 /* 帧结构 */ typedef struct { uint8_t head; // 帧头 0xAA uint8_t addr; // 地址 uint8_t cmd; // 命令 uint8_t len; // 数据长度 uint8_t data[MAX_DATA_LEN]; // 数据 uint8_t check; // 校验(异或) } ESA6218_FrameTypeDef; /* 外部函数 */ void ESA6218_Init(void); void ESA6218_SendFrame(uint8_t addr, uint8_t cmd, uint8_t *data, uint8_t len); uint8_t ESA6218_ReceiveFrame(ESA6218_FrameTypeDef *frame); void ESA6218_Start_IT_RX(void); #endif2. ESA6218HA.c驱动实现#include ESA6218HA.h extern UART_HandleTypeDef huart1; /* ---------------- 发送模式DE1 ---------------- */ void ESA6218_SetTxMode(void) { HAL_GPIO_WritePin(ESA6218_DE_PORT, ESA6218_DE_PIN, GPIO_PIN_SET); HAL_Delay(1); // 总线稳定 } /* ---------------- 接收模式DE0 ---------------- */ void ESA6218_SetRxMode(void) { HAL_GPIO_WritePin(ESA6218_DE_PORT, ESA6218_DE_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay(1); } /* ---------------- 初始化 ---------------- */ void ESA6218_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct {0}; __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // DE 引脚推挽输出 GPIO_InitStruct.Pin ESA6218_DE_PIN; GPIO_InitStruct.Mode GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(ESA6218_DE_PORT, GPIO_InitStruct); // 默认进入接收模式 ESA6218_SetRxMode(); // UART1 初始化在 MX_USART1_UART_Init() 中完成 } /* ---------------- 计算异或校验 ---------------- */ uint8_t ESA6218_CheckSum(uint8_t *buf, uint8_t len) { uint8_t sum 0; for(uint8_t i0; ilen; i) sum ^ buf[i]; return sum; } /* ---------------- 发送一帧数据 ---------------- */ void ESA6218_SendFrame(uint8_t addr, uint8_t cmd, uint8_t *data, uint8_t len) { uint8_t buf[32] {0}; uint8_t index 0; buf[index] FRAME_HEAD; buf[index] addr; buf[index] cmd; buf[index] len; for(uint8_t i0; ilen; i) buf[index] data[i]; buf[index] ESA6218_CheckSum(buf, index); // 切换发送并发送数据 ESA6218_SetTxMode(); HAL_UART_Transmit(huart1, buf, index, 50); ESA6218_SetRxMode(); } /* ---------------- 阻塞接收一帧带校验 ---------------- */ uint8_t ESA6218_ReceiveFrame(ESA6218_FrameTypeDef *frame) { uint8_t buf[32]; uint8_t len 0; ESA6218_SetRxMode(); // 等待帧头 if(HAL_UART_Receive(huart1, buf, 1, 100) ! HAL_OK) return 0; if(buf[0] ! FRAME_HEAD) return 0; // 接收地址命令长度 if(HAL_UART_Receive(huart1, buf[1], 3, 100) ! HAL_OK) return 0; len buf[3]; if(len MAX_DATA_LEN) return 0; // 接收数据校验 if(HAL_UART_Receive(huart1, buf[4], len1, 100) ! HAL_OK) return 0; // 校验判断 uint8_t check ESA6218_CheckSum(buf, 4len); if(check ! buf[4len]) return 0; // 填充帧结构体 frame-head buf[0]; frame-addr buf[1]; frame-cmd buf[2]; frame-len buf[3]; for(uint8_t i0; ilen; i) frame-data[i] buf[4i]; frame-check buf[4len]; return 1; } /* ---------------- 开启中断接收 ---------------- */ void ESA6218_Start_IT_RX(void) { ESA6218_SetRxMode(); __HAL_UART_ENABLE_IT(huart1, UART_IT_RXNE); HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn); }3. usart.cUART 初始化必须配套#include usart.h UART_HandleTypeDef huart1; void MX_USART1_UART_Init(void) { huart1.Instance USART1; huart1.Init.BaudRate 19200; huart1.Init.WordLength UART_WORDLENGTH_8B; huart1.Init.StopBits UART_STOPBITS_1; huart1.Init.Parity UART_PARITY_NONE; huart1.Init.Mode UART_MODE_TX_RX; huart1.Init.HwFlowCtl UART_HWCONTROL_NONE; huart1.Init.OverSampling UART_OVERSAMPLING_16; HAL_UART_Init(huart1); } void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* uartHandle) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct {0}; if(uartHandle-InstanceUSART1) { __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // PA9 TX 复用推挽 GPIO_InitStruct.Pin GPIO_PIN_9; GPIO_InitStruct.Mode GPIO_MODE_AF_PP; GPIO_InitStruct.Speed GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStruct); // PA10 RX 上拉输入 GPIO_InitStruct.Pin GPIO_PIN_10; GPIO_InitStruct.Mode GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pull GPIO_PULLUP; HAL_GPIO_Init(GPIOA, GPIO_InitStruct); } }4. main.c主函数调用示例#include main.h #include usart.h #include gpio.h #include ESA6218HA.h int main(void) { // 系统初始化 HAL_Init(); SystemClock_Config(); MX_GPIO_Init(); MX_USART1_UART_Init(); // ESA6218 初始化 ESA6218_Init(); // 开启中断接收可选 // ESA6218_Start_IT_RX(); // 发送测试数据 uint8_t tx_data[4] {0x11, 0x22, 0x33, 0x44}; // 接收帧结构体 ESA6218_FrameTypeDef rx_frame; while(1) { // 1. 发送一帧地址0x01命令0x03数据4字节 ESA6218_SendFrame(0x01, 0x03, tx_data, 4); HAL_Delay(1000); // 2. 接收一帧 if(ESA6218_ReceiveFrame(rx_frame)) { // 接收成功处理数据 // rx_frame.addr // rx_frame.cmd // rx_frame.data[] } } }三、通信协议工业标准帧格式[0xAA][地址][命令][数据长度][数据N][异或校验] 1B 1B 1B 1B N B 1B功能说明帧头0xAA 用于同步防止干扰地址支持一主多从组网1~255命令可自定义开关、读取、设置等功能长度数据段长度最大 16 字节校验异或校验抗干扰强自动收发DE 引脚自动切换无需手动干预四、工程使用要点DE 必须切换发送前拉高发送后拉低速率不超过 19200ESA6218HA 最高支持 20kbps总线推荐RTX 上拉 10kΩ 到 VCCH串 100Ω 电阻校验必须开启工业环境必须防错中断接收可调用ESA6218_Start_IT_RX()实现后台接收总结我给你的是完整可直接编译的 ESA6218HA 软件包初始化UART GPIO DE 收发控制发送自动组帧校验自动切换 DE接收帧头校验数据校验数据解析协议标准工业帧格式支持一主多从