Universalios nuosekliosios magistralės RS232 prievado adapteris (USB į UART tiltą) yra didelės spartos USB įrenginys, skirtas prijungti išorinius įrenginius, atitinkančius TIA/EIA232 standartą.

Adapteris sukurtas Silicon Labs CP2102 valdiklio pagrindu ir yra skirtas naudoti sistemose, turinčiose USB magistralę. Išorinių įrenginių prijungimas atliekamas naudojant standartinę DB9 jungtį.

• USB 2.0 specifikacijų palaikymas;
• visas RS232 sąsajos signalų rinkinys;
• RS232 signalo amplitudė ne blogesnė nei ±5,5V;
• Maitinamas USB magistrale.

Adapterio montavimas ir prijungimas

1. Prieš montuodami ir prijungdami adapterį CP2102, įsitikinkite, kad išoriniai įrenginiai yra atjungti ir prijungti prie įžeminimo kilpos.
2. Tada prisijunkite išorinis įrenginys prie DB9 jungties.
3. Įdėkite adapterį į laisvą USB jungtį, vizualiai patikrindami, ar kontaktinės trinkelės tinka, kol jos sustos jungtyje.
4. maitinimo įtampa į I/O įrenginį, sistema paruošta darbui.

Diegdami CP2102 adapterį, atminkite, kad USB specifikacija yra prijungiama karštuoju būdu, bet netaikoma nuosekliosios įvesties / išvesties periferiniams įrenginiams. Dirbdami su adapteriu, turite prijungti tik išjungtą išorinę įrangą! Nesilaikant šių taisyklių gali sugesti kompiuterinės sistemos komponentai!

„Windows“ operacinės sistemos pagrindu veikiančios tvarkyklės diegimas

Prijungę CP2102 adapterį prie USB jungties darbo aplinkoje Windows sistemos 2K/XP jis aptinkamas taip:

Dabar reikia atsisiųsti CP210x USB į UART tvarkyklę. Pradėkime jį diegti:

Išankstinio diegimo programos metu vartotojas gali nurodyti katalogą, kuriame bus saugomos įrenginių tvarkyklės CP210x:

Jei operacinė sistema prašo informacijos apie įrenginių tvarkyklių vietą, vartotojas turės nurodyti kelią iki jų. CP2102 adapterio programinės įrangos modelį sudaro sudėtinis įrenginys ir USB į UART tiltas, kurių kiekvienas aprašomas atskirai inf-failas.

Todėl automatinio aptikimo proceso metu operacinė sistema prašo abiejų failų paeiliui.

Adapterio tvarkyklės turi būti pasiūlytos sistemai įdiegti iš katalogo, nurodyto išankstinio diegimo metu, nebent vartotojas būtų nurodęs kitaip. Iš pradžių operacinė sistema įdiegia USB sudėtinio įrenginio tvarkykles:

Jeigu dabartinė versija Skaitmeninis sertifikatas nepalaiko USB sudėtinių įrenginių tvarkyklių Microsoft, vartotojas apie tai įspėjamas tokiu pranešimu:

Kelias į sudėtiniam įrenginiui reikalingus failus parenkamas atsižvelgiant į išankstinio diegimo sąlygas:

Kitas diegimo etapas yra USB į UART tilto tvarkyklės. Kaip ir ankstesniame žingsnyje, rekomenduojamas automatinis diegimas.

Jei dabartinės USB į UART Bridge valdiklio tvarkyklių versijos nepatvirtina „Microsoft“ skaitmeninis sertifikatas, vartotojas apie tai įspėjamas pranešimu. Kelias į reikiamus failus parenkamas atsižvelgiant į išankstinio diegimo sąlygas:

Po įdiegimo sistemos ypatybėse pasirodo universalus nuosekliosios magistralės valdiklis CP210x USB Composite Device ir COM3 nuoseklusis prievadas, įdiegtas naudojant CP210x USB į UART Bridge valdiklį, o įrenginių sąrašas pateikiamas tokia forma:

Štai viskas, tvarkyklė įdiegta!

Aplinkoje, kurioje šiuolaikiniai kompiuteriai sparčiai praranda COM prievadus, USB keitiklį<->COM yra labai naudingas ir reikalingas dalykas radijo šiukšlių platintojams. Bet ir USB keitiklis<->UART taip pat yra naudingas ir reikalingas dalykas. Natūralu, kad norėjau turėti ir vieną, ir kitą, ir kad visa tai nebūtų per brangu.

Šių prietaisų pirkimas ar surinkimas šiandien nėra problema. Internete yra daugybė schemų, o parduotuvėse - daugybė įrenginių. Tačiau, kaip paaiškėjo, juos galite įsigyti tik atskirai vienas nuo kito! Ir tai nepaisant to, kad visi USB keitikliai, kuriuos peržiūrėjau<->COM pirmiausia konvertuoja signalo lygius į TTL, o tik tada į RS-232. Žinoma, nė vienas iš šių sprendimų man netiko universalumo požiūriu. Kodėl aš pirksiu USB keitiklį atskirai?<->UART, jei jis jau įtrauktas į USB<->COM? Taip galvodamas nusprendžiau, kad papildomų pinigų neturiu ir geriausias sprendimas pasigamins savo universalų keitiklį.

Pagrindas buvo gerai žinomas cp2102 mikroschema. Pirma, tai leidžia emuliuoti visavertį COM prievadą (visas linijas, ne tik Rx, Tx), antra, turi minimalų korpuso rinkinį ir leidžia pagaminti minimalių matmenų plokštę, trečia, pasirodė turi daugiausiai patraukli kaina. Konverterio grandinė buvo paimta praktiškai nepakitusi iš šios mikroschemos duomenų lapo, tik perpjoviau per pusę, kad prireikus galėčiau atskirti USB į UART nuo UART į RS-232.

USB į UART keitiklio grandinė:

UART į RS232 keitiklio grandinė:

Galiausiai pasirodė net ne du (kaip planuota iš pradžių), o trys įrenginiai viename. Abi sukurto įrenginio dalys gali būti naudojamos kaip nepriklausomi USB keitikliai<->UART ir UART<->RS232 (gaila, kad pastarajam reikalingas išorinis maitinimas). Sujungę dvi dalis kartu gauname USB keitiklį<->COM. Keitiklio dalių sąsajai naudojau IDC-14F ir BH-14 jungtis, kurios, tinkamai sujungus, labai sėkmingai prilituojamos prie dvipusių plokščių (kaip tiksliai matote toliau esančioje nuotraukoje).

Baigto įrenginio nuotrauka:

Vienintelis sunkus momentas yra cp2102 mikroschemos litavimas, nes jis gaminamas QFN pakuotėje. Jį reikia lituoti plaukų džiovintuvu, prieš tai alavinę lituotus kontaktus ant mikroschemos ir trinkeles ant plokštės. Šiuo atveju visai nebūtina naudoti jokių specialių brangių srautų. Pakanka paprastos pušinės kanifolijos, tačiau ją reikia ištirpinti spirite ir tada švirkštu ar specialiu šepetėliu patepti vietas. Jei alkoholio nėra, kanifoliją galite ištirpinti degtinėje, tačiau tokiu atveju užtepę tirpalą turėsite šiek tiek palaukti, nes vanduo išgaruoja daug blogiau nei alkoholis.

USB jungtis yra specialiai prijungta prie plokštės lanksčiu laidu, o ne prie jos kietai lituojama. Kaip rodo praktika, tokie keitikliai labai dažnai naudojami įvairių keitiklių (COM į HART, COM į RS485 ir kt.) prijungimui prie kompiuterio, o kai USB jungtis yra kietai lituojama, dažniausiai nutrūksta jungtis, negali atlaikyti visos prie keitiklio prijungtos įrangos svorio.

Atskirai norėčiau aptarti kondensatorių pasirinkimo klausimą. Duomenų lape rodomi 4,7 µF ir 1 µF maitinimo šaltinio kondensatorių nominalai. Dažnai, norint sutaupyti vietos plokštėje ar dėl kitų priežasčių, vietoj jų montuojami mažesni kondensatoriai. Vėlgi, kaip rodo praktika, tai gali sukelti prie keitiklio prijungtų įrenginių (kurių neturi išorinis maitinimo šaltinis ir turi būti maitinami iš COM prievado) ir dėl to jų neveikia.

UART sąsają palaiko beveik visi mikrovaldikliai ir ji yra labai patogi kuriant ir derinant visų tipų mikrovaldiklius: įkelkite programinę-aparatinę įrangą per įkrovos įkroviklį ir peržiūrėkite įrenginio derinimo žurnalus kompiuteryje. Bet, deja, viduje šiuolaikiniai kompiuteriai COM prievadas pamažu nyksta iš galimų sąsajų sąrašo, jį keičia USB magistralė, o juo labiau nešiojamuosiuose kompiuteriuose. Tai privertė mane suglumti dėl USB -> COM adapterio gaminimo problemos. Paprastai tokie adapteriai gaminami populiarios FT232 serijos mikroschemos pagrindu, tačiau ji turi keletą trūkumų: 1) mikroschemos kaina ~150 rublių 2) mikroskopiniai matmenys su visais iš to kylančiais litavimo ir gamybos sunkumais. spausdintinė plokštė.

Kaip alternatyva FT232 buvo atrastas mažiau žinomas CP2102, kuris kainuoja perpus pigiau, yra perpus mažesnis ir netgi turi QFN-28 korpusą (5 mm x 5 mm). Šis lustas yra visiškai paruoštas USB-UART keitiklis, kuriam nereikia jokių išorinių laidų (pora filtrų kondensatorių maitinimo magistralėje nesiskaito) ir turi šias galimybes:

• Atitikimas USB 2.0 specifikacijai, visu greičiu (12 Mbps)
• integruotas 1024 baitų EEPROM, skirtas saugoti gamintojo ID, gaminio ID, serijos numerį, įrenginio aprašymą ir kt.
• virtualus RS232 greitis nuo 300 bps iki 1 Mbits
• 5, 6, 7 ir 8 baitų duomenų perdavimo formatų palaikymas; 1, 1,5 ir 2 stop bitai, įvairūs pariteto patikrinimai
• imtuvo buferis - 576 baitai, siųstuvo buferis - 640 baitų
• įmontuoti atskaitos dažnio šaltiniai, įmontuotas 3.3V stabilizatorius
• Tvarkyklės, skirtos Windows Vista/XP/Server 2003/2000, Linux, „Mac OS-X“./OS-9

Schema

Adapterio grandinė paimta iš duomenų lapo, pasirenkami išoriniai įrenginiai buvo išmesti ir pridėtas šviesos diodas, rodantis maitinimo buvimą.

DB9 kištukas yra prijungtas panašiai kaip kompiuterio COM prievado išvestis, čia yra jo laidai (signalų kryptis nurodoma kompiuterio atžvilgiu).

Pagrindinė adapterio projektavimo problema - spausdintinės plokštės ir QFN-28 montavimo problema buvo išspręsta priklijuojant mikroschemą aukštyn kojomis prie spausdintinės plokštės ir jos kaiščius lituojant 0,1 mm PEV viela. Šiek tiek niūrus, bet miniatiūrinis. Štai kas atsitiko dėl to:

O DB-9 atveju viskas atrodo taip:

Vairuotojai

Dabar, atidžiai patikrinę diegimą, galite išbandyti. Sistema aptiko įrenginį, bet windows tvarkyklės Man nepavyko rasti. Aš juos atsisiunčiau. Po to jis pasirodė mano sistemoje naujas uostas- COM5 sistemoje „Windows“ ir /dev/ttyUSB0 „Linux“. Dabar, prijungę RXD prie TXD (2-asis ir 3-asis adapterio kištuko kontaktai) ir paleisdami bet kurį COM terminalą, galite įsitikinti, kad baitai yra siunčiami ir gaunami, o pastarieji sutampa su pirmuoju.

Vienas svarbus punktas: signalo lygiai adapterio išvestyje yra TTL ir skiriasi nuo standartinės RS232 sąsajos signalo lygių, todėl įprastų COM prievado įrenginių negalima prijungti tiesiai prie adapterio, be to, tai gali sugadinti adapterį. Norėdami prijungti standartinius COM įrenginius, turite pridėti lygio keitiklį prie MAX232 šeimos lusto.

Žemiau galite atsisiųsti projektą „Eagle“, taip pat baigtą lazerinio lygintuvo spausdintinės plokštės brėžinį (jei lyginti dvipusę spausdintinę plokštę, rekomenduoju atspausdinti piešinį ant kalkinio popieriaus).

Tęsdamas temą „AVR910 programuotojas“, apie mažą įrenginį, noriu jūsų dėmesiui pristatyti kitą savo „įrenginį“.
Vienu metu, pradėdamas įvaldyti mikrovaldiklį, turėjau tikslą apsikeisti duomenimis su jį naudojančiu kompiuteriu.

ATmega16 valdiklis turi UART (RS-232) arba, paprasčiau tariant, COM prievadą, tik su 5 voltų lygiais.
Norėdami „atnešti“ jį į kompiuterį, turite padidinti šiuos lygius iki 10 voltų.
Šią operaciją daugiausia atlieka MAX232 lustas.

Jis gali būti naudojamas, kai naudojamas kompiuterio (aparatinės įrangos) COM prievadas.
Bet aš norėjau naudoti USB prievadas. Nuėjau į parduotuvę ir nusipirkau paprastą duomenų kabelį mobilusis telefonas.
Kaip ir galvojau, tada visi laidai vienodi ir juose esantys kontaktai yra RX ir TX.
Klydau... Kabeliai, su kuriais susidūriau, yra pagaminti PL2303 mikroschemoje, kuri nesuteikia pilno COM prievado.
Iš trijų nupirktų kabelių gavau vieną, kuris, kaip sakoma, veikė „su trenksmu“.
Jis pagrįstas lustu CP-2102. Tai USB-RS232 adapteris.

Internete radęs adapterio grandinę pagal šią lustą, pradėjau rinkti įrenginį. Šis lustas gali būti užprogramuotas pagal savo duomenis (gamintojas, serijos numeris, įrenginio pavadinimas, jei norite prijungti įrenginį prie kompiuterio). Viskas yra pridedamuose failuose.

Jo schema yra nepaprastai paprasta.
Be to, valdiklį galima prijungti iš karto, be lygio perdavimų (5-10 voltų).
Vykdymas, kaip visada, super miniatiūrinis.

Fragmentas neįtrauktas. Mūsų žurnalas egzistuoja iš skaitytojų aukų. Galima tik visa šio straipsnio versija

Failai

Vairuotojo pavyzdys
▼ 🕗 12/13/08 ⚖️ 3,23 Mb ⇣ 435 Sveiki, skaitytojau!

--
Dėkojame už dėmesį!

Programa, skirta kurti savo tvarkykles
▼ 🕗 12/13/08 ⚖️ 238,88 Kb ⇣ 416 Sveiki, skaitytojau! Mano vardas Igoris, man 45 metai, aš esu sibirietis ir aistringas elektronikos inžinierius mėgėjas. Aš sugalvojau, sukūriau ir prižiūriu šią nuostabią svetainę nuo 2006 m.
Daugiau nei 10 metų mūsų žurnalas gyvuoja tik mano lėšomis.

Gerai! Dovana baigėsi. Jei norite failų ir naudingų straipsnių, padėkite man!

--
Dėkojame už dėmesį!
Igoris Kotovas, žurnalo „Datagor“ vyriausiasis redaktorius

Schema ir antspaudas
▼ 🕗 13/12/08 ⚖️ 41,22 Kb ⇣ 461

Programuoti įvairius Arduino ir ne Aduino valdiklius, gauti informaciją į kompiuterį iš visko, kas turi nuosekliąją sąsają su TTL logika.
Naudoju jį savo projektuose su Arduino Pro MINi, Gboard/Iboard ir naminiais valdikliais.

Kuo jis skiriasi nuo kitų panašių įrenginių?

1. Papildomas DTR kaištis, kurį galima tiesiogiai prijungti prie RESET įvesties valdikliuose, kurių plokštėje nėra USB. Po to programavimo metu nebereikia spausti RESET mygtuko. Man tai labai patogu, kai valdiklis yra paslėptas mano amato gilumoje ir prieiti prie mygtuko gali būti labai sunku.
2. Gamintojo palaikymas, suderinamumas su originaliomis tvarkyklėmis ir programine įranga, skirtingai nuo netikrų FTDI, turinčių problemų su vietinėmis tvarkyklėmis
3. Pavyzdžiui, papildomi kaiščiai (skylės kontaktams) ant plokštės, leidžiančios įjungti USB į energijos taupymo režimą.
4. Įdomi galimybė yra pakeisti VID, PID ir tekstą, su kuriuo atpažįstama plokštė, surinkti savo tvarkyklę su reikiamais parametrais, kas yra gana įdomu komerciniuose projektuose. Apie tai pakalbėsiu toliau.

Kur užsisakyti?

Charakteristikos

• CP2102 lustas iš Silicon Labs
• Duomenų apsikeitimo greitis per UART 300Bit/sek - 1Mbit/sek
• Skaitymo buferis 576 baitai, rašo 640 baitų
• Palaiko USB 2.0 12Mbps
• SUSPENDED USB režimo palaikymas
• Integruotas galios reguliatorius 3.3V 100mA
• EEPROM su konfigūracijos parametrais 1024 baitai
• Palaikomos OS Windows 8/7/Vista/Server 2003/XP/2000, Windows CE, Mac OS-X/OS-9, Linux, Android
• Galimybė pritaikyti plokštės ir tvarkyklės parametrus savo projektams
• Lentos matmenys 26,5 x 15,6 mm

Plokštėje yra papildomų angų, kuriose galite lituoti kaiščius papildomam modemo valdymui ir USB perjungimui į SUSPENDED režimą

Plokštės dydis mažai skiriasi nuo kitų panašių USB/UART keitiklių

1. FOCA 2.2 plokštė skirta komerciniams projektams su Gboard / Iboard valdikliais
2. Pigus FT232 konverteris naudotas iki šiol
3. Peržiūrėtas CP2102

CP2102 prijungimas ir montavimas

Prieš naudodami plokštę, turite įdiegti tvarkykles iš oficialios Si-Labs svetainės

• Norėdami prisijungti prie valdiklio, jums reikia 5 laidų:
• GND – GMD
• VCC – V5.0 (V3.3) priklausomai nuo naudojamos plokštės
• TX - RX
• RX - TX
• RESET valdiklis - DTE

Dabar valdiklį galima užprogramuoti nepaspaudus RESET mygtuko.

Keičiamos VID, PID ir kitos keitiklio charakteristikos

Plokštė sistemoje atpažįstama kaip Silicon Labs CP210X USB į UART tiltą (COM35)

Kartais komerciniuose projektuose programuojant prietaisas turi turėti savo komercinį pavadinimą. CP2102 lustas ir jame esanti plokštė suteikia tam puikias galimybes

Pirmiausia atsisiųskite ir paleiskite EEPROM CP1202 parametrų konfigūravimo įrankį (man taip pat reikėjo atsisiųsti „Java Runtime“, kad paleisčiau programą)

Dabar galite pakeisti šiuos nustatymus:

• Pardavėjo ID (VID). Gamintojo ID. Numatytoji reikšmė yra 10С4 (šešioliktainis formatas). Šiuo atveju jis priklauso SiLabs.
• Produkto ID (PID). Produkto ID. Numatytoji reikšmė yra EA60 (šešioliktainis formatas). Šiuo atveju tai reiškia visus CP210x tiltus.
• Maksimali galia. Didžiausias srovės suvartojimas, kurio reikalauja tiltas USB magistralėje. Numatytoji reikšmė yra 32 (šešioliktainis formatas). Didžiausia vertė 500 mA
• Galios naudojimo atributai. Dieta. Maitinamas iš magistralės (USB magistralės maitinimas) arba savarankiškas (maitinimas iš išorinio šaltinio).
• Išleidimo versija. Išdavimo numeris. Numatytoji reikšmė yra 1,0. Laukų reikšmės gali būti nuo 1 iki 99 visose ir trupmeninėse dalyse.
• Serijos numeris. Serijos numeris. Numatytoji reikšmė yra „0001“ (teksto formatas). Laukas gali priimti bet kokią teksto reikšmę iki 64 simbolių. Reikalingas norint prijungti kelis įrenginius prie kompiuterio
• Produkto eilutė. Laukas gali priimti bet kokią teksto reikšmę iki 126 simbolių. Šis identifikatorius rodomas operacinė sistema pirmą kartą jungiant CP210x tiltą prie kompiuterio ir padeda vartotojui pasirinkti tinkamą tvarkyklę
• Pasirinktinis duomenų užraktas. Konfigūracijos duomenų apsauga.