Description

Isolated RS485 RS232 Expansion HAT for Raspberry Pi – SPI Controlled Industrial Serial Interface

Bridge your Raspberry Pi to the world of robust industrial communication with this Isolated RS485 RS232 Expansion HAT. Designed for reliability in electrically noisy environments, this HAT provides fully isolated RS485 and RS232 serial interfaces, protecting your sensitive Pi from damaging ground loops, voltage surges, and EMI interference common in industrial, automotive, and building automation systems.

Controlled via the Pi’s high-speed SPI bus, it offers a seamless and efficient interface that doesn’t consume UART pins, leaving them free for other uses. The HAT features automatic data direction control for RS485, screw terminals for secure wiring connections, and robust TVS diodes for additional overvoltage protection.

Whether you’re connecting to PLCs, motor drives, CNC machines, industrial sensors, or legacy PC equipment, this HAT delivers a professional, reliable, and safe serial communication solution for Raspberry Pi-based control and monitoring applications.

Key Features & Benefits

Full Galvanic Isolation for Maximum Protection

Incorporates high-quality isolation chips (typically ADuM series) that create a galvanic barrier between the Raspberry Pi’s logic side and the RS485/RS232 interface side, protecting the Pi from high-voltage transients and ground potential differences.

Dual Industrial Serial Standards in One Board

Provides both a half-duplex RS485 interface (for multi-drop networks up to 1200 meters) and a full-duplex RS232 interface (for point-to-point communication with PCs or modems), making it incredibly versatile for diverse industrial and commercial applications.

Efficient SPI Bus Control

Utilizes the Raspberry Pi’s SPI interface for data transfer and control, freeing up the more commonly used UART/serial pins. It often employs a dedicated serial-to-SPI bridge chip (like MAX3100 or similar) for protocol conversion.

Automatic RS485 Direction Control

Intelligently handles the RE/DE (Receive Enable/Driver Enable) control for the RS485 transceiver automatically via hardware, simplifying software development and ensuring reliable data transmission without manual timing control.

Industrial-Grade Connectivity & Protection

Features robust screw terminals for connecting field wiring to the RS485 (A, B, GND) and RS232 (TX, RX, GND) lines. Includes TVS diodes and other protection circuits to safeguard against electrostatic discharge (ESD) and electrical surges.

Technical Specifications

Communication Interfaces & Isolation

• Host Interface: Raspberry Pi SPI (via 40-pin GPIO header)

• Serial Interfaces: 1x RS485 (Half-Duplex, Automatic Direction Control), 1x RS232 (Full-Duplex)

• Isolation Voltage: 2500Vrms (typical, for signal and power)

• ESD Protection: ±15kV (on RS485/RS232 lines, typical)

• Data Rate: Up to 115.2kbps or higher (SPI dependent)

Compatibility & Electrical

• Raspberry Pi Compatibility: All models with 40-pin GPIO header (Pi 3B+, 4B, 5, Zero 2 W, etc.)

• Operating Voltage (Logic Side): 3.3V (from Pi)

• RS485 Network: Supports up to 32 unit loads (256 nodes with certain transceivers)

• Connectors: Screw terminals for RS485 and RS232 connections

• LED Indicators: Power, TX, and RX status LEDs

Physical & Software

• Dimensions: Standard Raspberry Pi HAT form factor

• Mounting: Includes brass standoffs and screws

• Software Support: Kernel driver or user-space library (e.g., Python, C) via SPI. Compatible with standard serial port programming paradigms.

Package Contents

• 1 x Isolated RS485 RS232 Expansion HAT

• (Note: Raspberry Pi board is NOT included.)

---

لوحة توسيع RS485 RS232 المعزولة للرازبيري باي – واجهة تسلسلية صناعية متحكم بها عبر SPI

اربط رازبيري باي الخاص بك بعالم الاتصالات الصناعية القوية مع لوحة التوسيع المعزولة RS485 RS232 هذه. مصممة للموثوقية في البيئات الكهربائية الصاخبة، توفر لوحة HAT هذه واجهات تسلسلية معزولة بالكامل لـ RS485 و RS232، مما يحمي رازبيري باي الحساس الخاص بك من حلقات الأرضي الضارة، وارتفاعات الجهد الكهربائي، وتداخل EMI الشائع في الأنظمة الصناعية والسيارات وأتمتة المباني. متحكم بها عبر ناقل SPI عالي السرعة للرازبيري باي، تقدم واجهة سلسة وفعالة لا تستهلك دبابيس UART، تاركة إياها حرة للاستخدامات الأخرى. تتميز لوحة HAT بتحكم تلقائي في اتجاه البيانات لـ RS485، ومحطات طرفية براغي لتوصيلات الأسلاك الآمنة، وثنائيات TVS قوية لحماية إضافية من ارتفاع الجهد. سواء كنت تتصل بوحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة PLC، أو محركات السواقة، أو آلات التحكم الرقمي بالحاسب CNC، أو المستشعرات الصناعية، أو معدات الكمبيوتر القديمة، تقدم لوحة HAT هذه حلاً اتصالياً تسلسلياً احترافياً وموثوقاً وآمناً لتطبيقات التحكم والمراقبة القائمة على رازبيري باي.

الميزات والفوائد الرئيسية

عزل كلفاني كامل لأقصى حماية

تدمج شرائح عزل عالية الجودة (عادةً من سلسلة ADuM) التي تخلق حاجزًا كلفانيًا بين الجانب المنطقي للرازبيري باي وجانب واجهة RS485/RS232، مما يحمي الرازبيري باي من التغيرات العابرة للجهد العالي واختلافات جهد الأرضي.

معياران تسلسليان صناعيان في لوحة واحدة

توفر كل من واجهة RS485 نصف مزدوجة (لشبكات متعددة النقاط حتى 1200 متر) وواجهة RS232 مزدوجة كاملة (للاتصال نقطة بنقطة مع أجهزة الكمبيوتر أو أجهزة المودم)، مما يجعلها متعددة الاستخدامات بشكل كبير لتطبيقات صناعية وتجارية متنوعة.

تحكم فعال عبر ناقل SPI

تستخدم واجهة SPI للرازبيري باي لنقل البيانات والتحكم، مما يحرر دبابيس UART/التسلسلية الأكثر استخدامًا. غالبًا ما تستخدم شريحة جسر تسلسلي إلى SPI مخصصة (مثل MAX3100 أو مشابه) لتحويل البروتوكول.

تحكم تلقائي في اتجاه RS485

تتعامل بذكاء مع تحكم RE/DE (تمكين الاستقبال/تمكين السائق) لمحول RS485 تلقائيًا عبر العتاد، مما يبسط تطوير البرمجيات ويضمن نقل بيانات موثوق بدون تحكم توقيت يدوي.

توصيلية وحماية من المستوى الصناعي

تتميز بمحطات طرفية براغي قوية لتوصيل أسلاك الموقع بخطوط RS485 (A, B, GND) و RS232 (TX, RX, GND). تتضمن ثنائيات TVS ودوائر حماية أخرى للحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) وارتفاع التيار الكهربائي.

المواصفات الفنية

واجهات الاتصال والعزل

• واجهة المضيف: SPI للرازبيري باي (عبر رأس GPIO ذي 40 دبوسًا)

• الواجهات التسلسلية: 1x RS485 (نصف مزدوجة، تحكم اتجاه تلقائي)، 1x RS232 (مزدوجة كاملة)

• جهد العزل: 2500 فولت متردد جذر متوسط (نموذجي، للإشارة والطاقة)

• الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي: ±15 كيلو فولت (على خطوط RS485/RS232، نموذجي)

• معدل البيانات: حتى 115.2 كيلوبت في الثانية أو أعلى (يعتمد على SPI)

التوافق والخصائص الكهربائية

• التوافق مع الرازبيري باي: جميع الموديلات ذات رأس GPIO 40 دبوس (Pi 3B+, 4B, 5, Zero 2 W، إلخ)

• جهد التشغيل (الجانب المنطقي): 3.3 فولت (من الرازبيري باي)

• شبكة RS485: تدعم حتى 32 حمل وحدة (256 عقدة مع محولات معينة)

• الموصلات: محطات طرفية براغي لتوصيلات RS485 و RS232

• مؤشرات LED: مؤشرات LED للحالة: طاقة، إرسال TX، واستقبال RX

الخصائص الفيزيائية والبرمجية

• الأبعاد: شكل قياسي للوحة HAT للرازبيري باي

• طريقة التثبيت: تتضمن فواصل نحاسية وبراغي

• الدعم البرمجي: برنامج تشغيل للنواة أو مكتبة لفضاء المستخدم (مثل بايثون، C) عبر SPI. متوافقة مع نماذج برمجة المنفذ التسلسلي القياسية.

محتويات العلبة

• 1 × لوحة توسيع معزولة RS485 RS232

• (ملاحظة: لوحة الرازبيري باي غير مرفقة.)