Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ESP32: UART1 Kommunikation fehlerhaft

Zo R. schrieb:
> Alle Parameter (Baudrate, Parität, Stoppbits, Flow Control) sind korrekt
> eingestellt. Hat jemand eine Idee, woran es liegen könnte?

Vermute: die Parameter sind NICHT richtig eingestellt. Lieber dreimal 
kontrollieren, als einmal blöd aus der Wäsche gucken.

Dann: Irgendwelche Zweitverwendungen für den UART-Pin in deinem Code?
Irgend ein Timer der den TX-Pin zwischendurch mal als Debug-LED benutzen 
will?

GND von ESP32 und FTDI verbunden oder nicht? Auch ein beliebter 
Anfänger-Fehler...

Benutzt Du Arduino?
Wenn ja: Mit welcher Funktion empfängt der ESP die Daten und mit welcher 
sendet er? Etwa serial.print?

Zo R. schrieb:
> ESP32

Welchem?

Zo R. schrieb:
> Alle Parameter (Baudrate, Parität, Stoppbits, Flow Control) sind korrekt
> eingestellt.

Das sagen sie alle. Wenn dazu die Hardware und die Software fehlerfrei 
sind, muss es auch funktionieren.

Wie schnell versuchst du zu übertragen und wie sehen die Signale am UART 
aus?
Passieren die Fehler bei Übertragung von Einzelzeichen oder bei 
Zeichenblöcken.

Zo R. schrieb:
> ich habe ein Problem mit der seriellen Kommunikation zwischen meinem
> ESP32 und dem PC über ein FTDI USB-RS232-Kabel.

Der ESP32 ist mit RS232-Pegelwandlern ausgestattet?

Welche Baudrate verwendest Du?

Welche Leitungen sind zwischen dem "FTDI USB-RS232-Kabel" und den 
RS232-Pegelwandlern auf Deiner ESP32-Schaltung verbunden?

Welche Baudrate wird verwendet? Wir hatten schon billige Adapter, die 
gingen bei 9k6 perfekt, aber bei 115k nicht mehr. Ansonsten mal mit Oszi 
schaun was die Pegel sagen.

Achso, vergessen: echtes RS232 hat invertierte Pegel und mehr Spannung, 
man muss sich entscheiden ob man Logiclevel oder RS232 macht.

Uwe schrieb:
> Wir hatten schon billige Adapter, die
> gingen bei 9k6 perfekt, aber bei 115k nicht mehr.

Was für welche sollen das gewesen sein?

Noname vom Ali, mehr weiß ich auch nicht mehr, halt so kleine 
Platinchen, eine Seite USB A, andere Seite 2.54er Stiftleiste.

Uwe schrieb:
> Noname vom Ali, mehr weiß ich auch nicht mehr

Also noch nicht mal, von wem die USB-UART-Bridge darauf war?

Hat jemand eine Idee, woran es liegen könnte?

Das Timing wird nicht stimmen. Schick mal 127 auf den Bus und schau, ob 
die Flanke des 8.bits richtig erkannt wird.

Guten Morgen,

hier ein paar Angaben:

XIAO-ESP32-C3

1

#define UART1_TX_PIN 6  // D4

2

#define UART1_RX_PIN 7  // D5

3

#define UART1_BAUD 9600

4

5

uint8_t data[2] = {0xAA, 0xAA};

6

7

const uart_config_t uart_config = 

8

{

9

  .baud_rate = UART1_BAUD,

10

  .data_bits = UART_DATA_8_BITS,

11

  .parity = UART_PARITY_DISABLE,

12

  .stop_bits = UART_STOP_BITS_1,

13

  .flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE,

14

  .source_clk = UART_SCLK_APB

15

};

16

17

void setup() 

18

{

19

  Serial.begin(115200);

20

21

  uart_param_config(UART_NUM_1, &uart_config);

22

  uart_set_pin(UART_NUM_1, UART1_TX_PIN, UART1_RX_PIN, UART_PIN_NO_CHANGE, UART_PIN_NO_CHANGE);

23

  uart_driver_install(UART_NUM_1, 1024, 0, 0, NULL, 0);  

24

}

25

26

void loop() 

27

{

28

  uart_write_bytes(UART_NUM_1, data, 2);

29

  delay(1000);

30

}

Für eine weitere UART Verbindung, können diese Pins verwendet werden.
Oder kann ich für die UART1 Verwendung nur bestimmt Pins nutzen?

Ich habe mal die GPIO Pin 2 und 3 benutzt. Auch da ist das Fehlerbild 
gleich.

Zo R. schrieb:
> hier ein paar Angaben:

Du hast keine einzige meiner Fragen nach der Hardware beantwortet (bis, 
indirekt, die nach der Baudrate).

Für Testzwecke versendet der Controller das Bitmuster 00000001 (0x01). 
Auf dem Oszilloskope sieht das Bitmuster soweit ok aus.

Kabel: USB-RS232 mit FTDI Chip

Ich sende die Daten jede  Sekunde

Auch wenn ich nur ein einzelnes Byte versende ist das Verhalten gleich.

Zo R. schrieb:
> Kabel: USB-RS232 mit FTDI Chip

Das ist keine Hardwarebeschreibung.

Ein ESP32 hat keine UART mit RS232-Pegeln.

Wie hast Du das Kabel mit Deinem ESP32 verbunden?

Zeig ein Photo von Deinem Aufbau, wenn es Dir zu schwer fällt, das ganze 
in Worte zu fassen oder einen Schaltplan zu zeigen.

Zo R. schrieb:
> Auf dem Oszilloskope sieht das Bitmuster soweit ok aus.

Zeig das Oszillogramm. Weißt Du, wie eine UART-Datenübertragung 
funktioniert, d.h. wie das Oszillogramm aussehen sollte, oder ist das 
von Deiner Seite nur so eine Art Annahme ("sieht soweit gut aus")?

Harald K. schrieb:
> Zo R. schrieb:
>> Kabel: USB-RS232 mit FTDI Chip
>
> Das ist keine Hardwarebeschreibung.

> Ein ESP32 hat keine UART mit RS232-Pegeln.

> Wie hast Du das Kabel mit Deinem ESP32 verbunden?

Ich habe das Kabel direkt an dem ESP32 verbunden (TX/TX/GND)

> Zeig ein Photo von Deinem Aufbau, wenn es Dir zu schwer fällt, das ganze
> in Worte zu fassen oder einen Schaltplan zu zeigen.

XIAO-ESP32-C3 mit USU-RS232 direkt verbunden.

> Zo R. schrieb:
>> Auf dem Oszilloskope sieht das Bitmuster soweit ok aus.

Mit dem Oszilloskope habe ich jedes Bit von dem UART Datenpacket 
untersucht. 0x01 Datenbyte das gesendet wird.
Startbit    Datenbits (LSB first)     Stopbit
    0       1 0 0 0 0 0 0 0           1

> Zeig das Oszillogramm. Weißt Du, wie eine UART-Datenübertragung
> funktioniert, d.h. wie das Oszillogramm aussehen sollte, oder ist das
> von Deiner Seite nur so eine Art Annahme ("sieht soweit gut aus")?

Es bleibt leider immer noch unklar, ob der "USU-RS232" ein echtes RS-232 
macht (dann sind die Pegel invertiert, also low bei Idle). Falls er 
einen Sub-D-9 hat, ist das sehr wahrscheinlich. Zur Überprüfung könntest 
du den TX vom Adapter auf dem Oszi anschauen, und Daten vom PC her 
senden, und das Oszillogramm vergleichen bezüglich Pegeln und Baudrate.

Harald K. schrieb:
> Der ESP32 ist mit RS232-Pegelwandlern ausgestattet?

Es reicht ein USB-Seriell-Wandler für 3.3V

Zo R. schrieb:
> FTDI USB-RS232-Kabel

Der ESP32 kann mit RS232-Pegeln nichts anfangen.

Uwe schrieb:
> Noname vom Ali, mehr weiß ich auch nicht mehr, halt so kleine
> Platinchen, eine Seite USB A, andere Seite 2.54er Stiftleiste.

Dann stelle fest, was dort für Chips drauf sind.
Du brauchst einen USB-Seriell Wandler für 3.3V Signalpegel.

> Uwe schrieb:
> > Noname vom Ali, mehr weiß ich auch nicht mehr, halt so kleine
> > Platinchen, eine Seite USB A, andere Seite 2.54er Stiftleiste.
>
> Dann stelle fest, was dort für Chips drauf sind.
> Du brauchst einen USB-Seriell Wandler für 3.3V Signalpegel.

Sorry für die Verwirrung, MEIN Thema hatte sich erledigt, ich hab das 
seltsame Teil vor geraumer Zeit entsorgt und nun ausreichend Adapter, 
die mit 921600 Baud funktionieren. Alles bestens.

@TO: Es bleibt leider immer noch unklar, ob der "USU-RS232" ein echtes 
RS-232 macht (dann sind die Pegel invertiert, also low bei Idle). Falls 
er einen Sub-D-9 hat, ist das sehr wahrscheinlich. Zur Überprüfung 
könntest du den TX vom Adapter auf dem Oszi anschauen, und Daten vom PC 
her senden, und das Oszillogramm vergleichen bezüglich Pegeln und 
Baudrate.

Ein Foto vom Aufbau und den Oszi-Bildern der beiden Datenleitungen 
könnten Wunder wirken, und das lustige Ratespiel etwas abkürzen :-)

Signalaufzeichnung Ausgangspin USB-RS232Kabel Pin TX

Brauch dann ein USB-UART Kabel dafür.

Zo R. schrieb:
> Ich habe das Kabel direkt an dem ESP32 verbunden (TX/TX/GND)

Evtl. liegt es am Kurzschluss in der TX Leitung.

Zo R. schrieb:
> Signalaufzeichnung Ausgangspin USB-RS232Kabel Pin TX
>
> Brauch dann ein USB-UART Kabel dafür.

Warum hilfst du nicht den Helfenden? Mach ein Foto vom Aufbau!

Das jetztige Kabel funktioniert wohl nicht mit meinem Vorhaben. Man 
sieht doch der Pegel vom TX Ausgang USB RS232 ist nicht 0V ... 3.3V.

Foto vom Aufbau bringt nix. Das Foto hift auch nicht weiter.

Aufbau

PC <==> USB-RS232 ==> TX ==> GPIO6 ESP32C3 Board
                  <== RX <== GPIO7
                  ==  GND == GND

Zo R. schrieb:
> PC <==> USB-RS232 ==> TX ==> GPIO6 ESP32C3 Board

Dir wurde schon mehrfach geschrieben, dass RS232 am ESP32 nicht 
funktioniert. Auch nicht am ESP32-C3

Zo R. schrieb:
> Signalaufzeichnung Ausgangspin USB-RS232Kabel Pin TX

Was hast du da gemessen? Wo ist deine Nulllinie, welche Pegel hat das 
Signal und welche Übertragungsrate hast du eingestellt?
Der Signalverlauf sieht nach RS232 aus. Damit kann der ESP nichts 
anfangen.

Bereits oben habe ich gepostet dass ich die Baudrate 9600 eingestellt 
habe.
Stopbit 1 und Parity none.

Ja das mit dem RS232 habe ich doch auch schon festgestellt.

Zo R. schrieb:
> Bereits oben habe ich gepostet dass ich die Baudrate 9600 eingestellt
> habe.

Nach den Oszilloskopbildern mit knapp 9µs Bitbreite hätte ich auf 115200 
Baud getippt, was auch zu "Serial.begin(115200)" im gezeigten Code 
passen würde.

Zo R. schrieb:
> Ja das mit dem RS232 habe ich doch auch schon festgestellt.

Und warum nutzt du es weiterhin bzw. stellst dazu Fragen ?

Wenn man davon ausgeht dass der ESP32 den RS232 Pegel scheinbar 
kurzzeitig überlebt, der UART Pegel aber invertiert ist (wegen RS232) 
dann kommt man auf das beobachtete Ergebnis: 0x55 0x55 liefert ein 0x55 
0x55 und 0xAA 0xAA ein 0x95 0x15

Beispiel (ohne Garantie):

1

0xAA 0xAA

2

3

10101010 10101010

4

Invertiert (da RS232 Pegel)

5

01010101 01010101

6

7

LSB first

8

9

10101010 10101010

10

11

S: Start Bit, s: Stop Bit

12

000: Pegel ohne Signal

13

14

Das wird gesendet (8N1):

15

16

    S        s S        s

17

000 1101010100 1101010100 000

18

19

So wird es von der ESP32 UART interpretiert

20

21

     S        sS 

22

00011010101001101010100000

23

      10101001  10101000

24

25

LSB First:

26

27

10010101 -> 0x95

28

00010101 -> 0x15

Das fehlenden Stop Bit hat scheinbar keine Wirkung bzw. würde man wohl 
in den ESP32 UART Status Bits als Frame-Error sehen.

Zo R. schrieb:
> Bereits oben habe ich gepostet dass ich die Baudrate 9600 eingestellt
> habe.

Wo hast du die eingestellt?
Bei 9600 Bd müsste 1 Bit 104us dauern. Davon ist auf dem Oszi nichts zu 
sehen.

Dass der ESP32-C3 über natives USB verfügt hat von euch keiner auf dem 
Schirm?

Jens K. schrieb:
> Dass der ESP32-C3 über natives USB verfügt hat von euch keiner auf dem
> Schirm?

Hast du den Eröffnungspost nicht gelesen?
Zo R. möchte Daten über UART1 und USB-Seriell-Wandler an einen PC 
schicken und fragt, warum die gesendeten Daten bei ihm falsch am PC 
ankommen.
Der ESP32 hat auch natives WLAN, über dass man die Daten übertragen 
könnte.

Vielleicht hat es Zo R. überlesen: ohne Pegelwandler auf ESP32-Seite 
kann das nicht funktionieren. Er soll doch bitte erst mal das 
ausprobieren.

ciao

Marci

Marci W. schrieb:
> Er soll doch bitte erst mal das ausprobieren.

Er hat dort einen, nur leider irgendeinen - nämlich den falschen.
Guck dir das Signal an.

Rainer W. schrieb:
> Jens K. schrieb:
>> Dass der ESP32-C3 über natives USB verfügt hat von euch keiner auf dem
>> Schirm?
>
> Hast du den Eröffnungspost nicht gelesen?
> Zo R. möchte Daten über UART1 und USB-Seriell-Wandler an einen PC

Also im Endeffekt USB (CDC).

Obelix X. schrieb:
> Also im Endeffekt USB (CDC).

Die wenigsten USB-Seriell-Bridges sind CDC-Geräte, aber das ist im 
Rahmen dieses Threads genauso irrelevant wie Deine Beobachtung.


Da der Threadersteller nicht an einer Lösung seines Problemes 
interessiert ist, können wir genausogut übers Wetter reden. Hier hats 
heute Nacht geschneit.

Harald K. schrieb:
> Die wenigsten USB-Seriell-Bridges sind CDC-Geräte

Ist aber auch nicht schlimm. Gegenüber dem PC stellen sich die Chips als 
Serielle Schnittstelle dar und darauf kommt es dem TO an, denke ich.

Harald K. schrieb:
> können wir genausogut übers Wetter reden.

Hier ist es kalt. ;-)

Der große Vorteil des Lebens im 21. Jahrhundert gegenüber zum Beispiel 
des 18. Jahrhunderts ist der problemlos funktionierender Heizungen. Und 
Klospülungen!

Um das jetzt nicht völlig entgleiten zu lassen, wiederhole ich ein 
letztes Mal die Aufforderung an den Threadstarter, endlich mal ein BILD 
seines Aufbaus zu zeigen, oder in klaren Worten zu erklären, wie er denn 
seinen FTDI-Adapter mit RS232-Pegeln an seinen ESP32 angeschlossen haben 
will.

Ich fass noch mal kurz zusammen:
- (hier regnet es)
- Der TO hat mit dem Oszi gemessen, dass der ESP sendet (Bild vom 
11.2.).
- Er sieht 900µs Bitzeit, also ca. 115k.
- Idle is high, wie man das erwarten würde.
- Der Tastkopf ist falsch eingestellt. Das Bild zeigt 330mV anstatt 3.3V 
high.
- Am Ausgang des USB-RS232-Wandlers misst er (am 11.2. 10:05) dass Idle 
low ist, also ein echtes RS232. Damit ist klar, dass das am ESP32 nicht 
funktionieren kann, weil die Pegel invertiert und verschoben sind.
- Auch hier falsche Tastkopfeinstellungen. Die +0.6V und -0.6V dürfen in 
natura +6V und -6V sein.
- Die Baudratenwünsche mag sich der TO noch mal anschauen. Es sind 9600 
und 115k im Spiel, die Oszi-Bilder deuten auf 115k.
- Der TO hat verstanden, dass er einen anderen Adapter braucht.
- Alternativ hätte er zusätzlich einen MAX232 einbauen können, der das 
logic-level-seriell auf echtes RS232 gewandelt hätte, womit der 
RS232-Adapter funktioniert hätte.

Wenn jetzt noch vom TO ein Bild vom "falschen" und "richtigen" Adapter 
kämen und die Erfolgsmeldung, dass alles funktioniert, könnte man den 
Thread dann eigentlich zu machen ;-)

Zo R. schrieb:
> Foto vom Aufbau bringt nix. Das Foto hift auch nicht weiter.
>
> Aufbau
>
> PC <==> USB-RS232 ==> TX ==> GPIO6 ESP32C3 Board
>                   <== RX <== GPIO7
>                   ==  GND == GND

Uwe schrieb:
> Noname vom Ali, mehr weiß ich auch nicht mehr, halt so kleine
> Platinchen, eine Seite USB A, andere Seite 2.54er Stiftleiste.

Hatte ich auch schon. Bei mir waren MAX3232 drauf. War aber Fake oder 
schlechte Nachbauten. Habe die Chips runter gelötet und von Reichelt neu 
rauf getan. Seitdem funktionieren diese. Ich hatte vorher aus Neugier 
Fehlersuche betrieben. Die Fakechips waren am schwingen, mal ja mal 
nicht. War auf dem Scope gut zu sehen.
Seitdem kaufe ich fast keine Halbleiter oder kleine Breadboards mehr in 
China oder wenn recht eindeutig zu erkennen ist, dass die angebotenen 
dort her stammen.

Uwe schrieb:
> Alternativ hätte er zusätzlich einen MAX232 einbauen können, der das
> logic-level-seriell auf echtes RS232 gewandelt hätte, womit der
> RS232-Adapter funktioniert hätte.

übliche 232 Chips arbeiten nur an 4,5V und somit ist idle also in Ruhe 
auch >3,3V kein Pegel der dem ESP gefällt.
Was immer klappt ist einen echten MAX3232 am ESP zu verwenden auf echte 
"V24" mit dem PC zu verbinden.
Die eingebaute Ladungspumpe und Invertierung sorgt für Anpassung von 
Spannung und Ruhepegel.

Uwe schrieb:
> - Er sieht 900µs Bitzeit, also ca. 115k.

Also damit habe ich ein Problem.

Sollten nicht:
115200 -> 8,681µs
9600   -> 104,167µs

Das Oszi-Bild zeigt wohl auch ca. 9µs.

Stimmt, ich meinte 9 Mikrosekunden und hatte 900 geschrieben. Sorry.

Harald K. schrieb:
> Der große Vorteil des Lebens im 21. Jahrhundert gegenüber zum Beispiel
> des 18. Jahrhunderts ist der problemlos funktionierender Heizungen. Und
> Klospülungen!

Der andere Vorteil ist, das HTML bereits erfunden wurde und neuerdings 
in der Lage ist, Verknüpfungen zu nutzen, so dass man an Stelle von 
bspw. "(am 11.2. 10:05)" einfach einen Link einbauen kann, z.B. indem 
man die referenzierte Stelle markiert und beherzt auf "Markierten Text 
zitieren" klickt. Das spart dem Leser viel Sucherei im Faden, weil man 
einfach darauf klicken kann und der Text auf dem Bildschirm dann in 
wundersamer Weise zur referenzierten Stelle springt. Und genauso 
wundersam gelangt man mit der "Zurück"-Taste, die bereits in viele 
Browser unterstützen wird, wieder zum ursprünglichen Beitrag.

Zo R. schrieb:
> OsziBild.jpg

In diesem Sinne: Der Fortschritt ist nicht aufzuhalten, auch wenn es 
noch nicht bei allen angekommen ist ;-)

Rainer W. schrieb:
> und beherzt auf "Markierten Text zitieren" klickt.

Magst Du erklären, wieso Du das ausgerechnet als Antwort auf einen 
Beitrag von mir verfasst? Einfach nur so, weils Wetter grad so ist, wie 
es ist, oder hat das einen tieferen Sinn?

Harald K. schrieb:
> Magst Du erklären, wieso Du das ausgerechnet als Antwort auf einen
> Beitrag von mir verfasst?

Ich wollte deinem Beitrag noch einen weiteren Vorteil der technischen 
Entwicklung vom 18. zum 21. Jahrhundert hinzufügen ;-)

Ah, da hast Du natürlich recht, es gibt den einen oder anderen 
Kandidaten hier im Forum, der schon mehrfach deutlich darauf hingewiesen 
wurde, wie das mit dem Zitieren funktioniert, und der sich beharrlich 
weigert, das zur Kenntnis zu nehmen. Aber der war noch nicht in diesem 
Thread.

Nutze doch mal testweise ein ESP32-Board mit eingebautem USB-Anschluss. 
Dann sieht man zumindest, ob das Problem durch die Hard- oder die 
Software verursacht wird.

Ein weiterer Test wäre es, mal eine SoftSerial zu benutzen. Dort gibts 
m.W. in der Begin-Methode eine Option, um inverse Logik einzuschalten 
...

Harald K. schrieb:
> Aber der war noch nicht in diesem Thread.

Sicher?

Uwe schrieb:
> ESP sendet (Bild vom 11.2.)
> ...
> Am Ausgang des USB-RS232-Wandlers misst er (am 11.2. 10:05)

Nee, ich dachte da an einen anderen, der seine Elaborate auch immer mit 
seinem Namen unterschreiben muss.