Comunicación serial bidireccional de un solo cable: configuración de hardware

Dices que quieres usar un Arduino Mega, que tiene un MCU ATmega1280.

En ATmega1280 (y ATmega en general, en su mayoría), las unidades UART Tx/Rx anulan el funcionamiento normal del puerto. Entonces, una vez que la unidad Tx está encendida, no puede configurar el pin Tx en Hi-Z (tri-state) a menos que desactive la unidad Tx primero.

El tiempo no debería ser tan crítico, porque las tasas de baudios son de 1 Mbps como máximo, mientras que el ATmega1280 funciona a 16 MHz, suponiendo que CKDIV8 no esté programado .

Entonces, en teoría, deberías tener tiempo para cambiar. Sin embargo, si su circuito equivalente es una indicación, en realidad manejan la línea Tx, por lo que puede producir un cortocircuito cuando las cosas van mal, es decir, su código tarda demasiado en desactivar la unidad Tx o escribe mientras Dynamixel responde.

En realidad, no está claro si el dynamixel realmente impulsa la línea Tx o no (la imagen del circuito dice CM-5, que es un controlador maestro, no un esclavo).

Le sugiero que no juegue con la desactivación/activación de la unidad Tx en el ATmega1280, porque tiene que codificar más y posiblemente tener en cuenta las interrupciones. En su lugar, coloque una resistencia entre las líneas Tx y Rx, así:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

A) Asumiendo que los Dynamixels tienen una resistencia pull-up interna Rpu = 10kΩ, y asumiendo el voltaje de entrada máximo para un '0' lógico Vil_max = 0.8V (solo para estar seguros), necesitamos el siguiente valor de resistencia Rx para manejar un ' 0': Ley de Ohm

   5V * Rx / (Rx + 10kΩ) <= 0.8V
->                    Rx <= 1.9kΩ

B) Asumiendo que los Dynamixels no tienen un pull-up interno, solo use Rx = 10kΩ..100kΩ. Su unidad Tx generará un '1' en el bus inactivo, lo que convenientemente elevará el bus hasta 5 V cuando la lógica de su máquina de estado espera que el Dynamixel responda.

En cualquier caso, la resistencia evitará cortocircuitos en caso de que el Dynamixel y su controlador funcionen al mismo tiempo. También actuará como un pull-up para su propia unidad Rx, por lo que no obtendrá una entrada de datos falsa cuando el Dynamixel no esté conectado.

Le sugiero que use un multímetro para determinar en cuál de los dos casos cae su aplicación. En caso de duda, comience con 1.8kΩ, vea que su código funcione. Luego pase a 100kΩ. Si su código falla, puede estar seguro de que usan un Rpu interno, así que manténgase en 1.8kΩ. Si todo funciona con 100kΩ, entonces, bueno... funciona.

Como el servo está utilizando un enlace semidúplex multipunto de nivel TTL, necesitará tener su pin TX para estar conectado al bus a través de un búfer de tres estados, o configurarlo mediante programación como dirección de entrada una vez que no esté transmitiendo. El RX se puede conectar al bus constantemente, pero en este caso deberá ignorar los paquetes autoenviados, ya que se repetirán. Recomendaría una configuración similar a esta:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}