Преобразователь интерфейсов USB RS-485 — RadioRadar

Разное

Главная  Радиолюбителю  Разное


Современные периферийные устройства в своём большинстве рассчитаны на подключение к компьютеру по интерфейсу USB, который сейчас вытеснил все другие виды компьютерных интерфейсов. Если возникнет задача ввести в компьютер информацию по интерфейсу RS-485, в этом поможет предлагаемый преобразователь.

Асинхронный интерфейс передачи данных RS-485 — один из самых распространённых промышленных интерфейсов и, несмотря на постепенное вытеснение более современными технологиями, такими как, например, Ethernet, продолжает по сей день активно применяться в системах промышленной автоматизации, пожарной и охранной сигнализации, контроля доступа и пр. Он, конечно же, не может соревноваться с вездесущими Ethernet и Wi-Fi по скорости передачи данных, но зато обладает одним неоспоримым преимуществом — простотой реализации. Для связи по RS-485 требуются всего два провода и очень простое программное обеспечение, к тому же существует огромное количество готовых аппаратных и программных решений. Также следует отметить и весьма хорошую дальность связи — более километра при скорости до 62,5 кбит/с, согласно спецификации на стандарт. На практике же удавалось организовать стабильный обмен данными на расстояние более трёх километров на скорости 10 кбит/с при использовании экранированной витой пары.

Для возможности подключения какого-либо прибора, оборудованного интерфейсом RS-485, к домашнему компьютеру или ноутбуку необходим, естественно, соответствующий преобразователь интерфейсов, например USB/RS-485. Подобные устройства широко распространены и подробно описаны в технической литературе. О варианте подобного преобразователя и пойдёт речь. Схема устройства приведена на рис. 1. В основе лежит «классическая» в подобных преобразователях популярная микросхема FT232RL (DD1). Она представляет собой специализированный, полностью аппаратно реализованный двухнаправленный преобразователь-конвертер USB/UART (UART -Universal Asynchronous Receiver-Transmitter — универсальный асинхронный приёмопередатчик) с полной поддержкой протокола USB. Микросхема требует минимальной внешней обвязки. Помимо этого, FT232RL имеет встроенную EEPROM объёмом 1024 байт и предоставляет весьма широкие возможности для пользовательского конфигурирования некоторых своих параметров и режимов работы. Например, можно выбрать режим работы от встроенного или от внешнего тактового генератора, переназна-чить функции выводов CBUS0-CBUS4 (на схеме показаны только задействованные CBUS0-CBUS2), включить инверсию сигналов UART и пр. Полную информацию о микросхеме можно получить из технической документации производителя [1]. Для конфигурирования можно использовать бесплатные утилиты MProg 3.5 и FT_Prog 3.0 c сайта производителя. С завода микросхема поставляется со штатной конфигурацией (прошивкой), в которой выбран режим работы от внутреннего тактового генератора, вывод СBUS0 (выв. 23) настроен на подключение светодиода, индицирующего передачу данных, CBUS1 (выв. 22) — для светодиода приёма данных, CBUS2 (выв. 13) — сигнал коммутации приём/ передача (DE — Driver Enable). В схеме на рис. 1 используется штатное включение микросхемы.

Рис. 1. Схема устройства

Микросхема ADuM5401 (DD2) представляет собой цифровой изолятор сигналов, специально разработанный для применения в промышленных интерфейсах передачи данных. Согласно технической документации производителя, изолятор способен кратковременно выдерживать между входом и выходом разность потенциалов 2,5 кВ. Подробно эта микросхема описана в [2]. Она имеет четыре одинаковых, работающих только в одном направлении (вход- выход), изолированных канала:

— первый: выв. 3 — вход, выв. 14 — выход;

— второй: выв. 4 — вход, выв. 13 — выход;

— третий (на схеме не показан): выв. 5 — вход, выв. 12 — выход;

— четвёртый: выв. 11 — вход, выв. 6 — выход.

Помимо этого, ADuM5401 имеет также встроенный изолированный источник питания, по сути — интегральный трансформатор мощностью 0,5 Вт (при напряжении 5 В) для питания вторичной, изолированной стороны: выв. 16 — плюсовой вывод и выв. 15 — минусовый.

Микросхема ADM1485ARZ (DD3) — обычный приёмопередатчик дифференциального сигнала для стандарта RS-485/RS-422. Приёмник и передатчик могут коммутироваться независимо друг от друга. Для того чтобы включить передатчик, необходимо подать высокий уровень на выв. 3 (DE — Driver Enable — передатчик разрешён). Включение приёмника — инверсное, осуществляется подачей низкого уровня на выв. 2 (RE — Receiver Enable — приёмник разрешён). На схеме (см. рис. 1), как и в большинстве подобных схемных решений, выв. 3 и выв. 2 соединены для удобства вместе. Когда на линии R/T установлен высокий уровень, DD3 работает на передачу, а когда низкий — на приём информации. Выв. 1 (RO — Receiver Output) — выход приёмника. Выв. 4 (DI — Driver Input) — вход передатчика. Подробное описание этой микросхемы приведено в [3].

Устройство можно значительно упростить, отказавшись от гальванической развязки и входного фильтра питания. Схема упрощённого варианта показана на рис. 2.

Рис. 2. Схема упрощённого варианта устройства

Рис. 3. Чертёж печатной платы преобразователя

Чертёж печатной платы преобразователя приведён на рис. 3. Печатная плата максимально минимизирована под размер обычной «флешки» и выполнена на фольгированном с двух сторон стеклотекстолите FR-4 размерами 14×41 мм. Детали расположены с обеих сторон. На условно верхней стороне — разъёмы X1 и X2, микросхемы DD1 и DD3, цепи индикации R1HL1, R2HL2 и HL3, а также защитные диоды VD1 и VD2. Остальные — на условно нижней стороне платы. Расположение элементов показано на рис. 4. Все резисторы и конденсаторы, кроме С5, а также светодиоды применены типоразмера 0603. Конденсатор С5 — танталовый типоразмера Case A (размеры 3,2×1,6×1,6 мм) на номинальное напряжение 10 В. Разъём USB (X1) — USB-AR (DS1097-B) или аналогичный. Разъём X2 — ECh481R-04P со съёмной ответной частью EC381V-04P Самовос-станавливающиеся предохранители F1 и F2 — MF-USMF010 или аналогичные на ток срабатывания от 100 мА (размеры 3,2×2,5 мм). Дроссель помехопо-давления L1 — BLM21PG331SN1D. Однонаправленные защитные диоды-супрессоры VD1 и VD2 желательно заменить на двухнаправленные SMAJ10CA-TR в корпусе SMA/DO-214AC. Фото собранного устройства приведены на рис. 5 — рис. 10.

Рис. 4. Расположение элементов на плате

Рис. 5. Устройство в сборе

Рис. 6. Устройство в сборе

Рис. 7. Устройство в сборе

Рис. 8. Устройство в сборе

Рис. 9. Устройство в сборе

Рис. 10. Устройство в сборе

При первом подключении устройства к USB-порту компьютера потребуется установить специализированный драйвер, создающий виртуальный com-порт. Скачать драйвер можно по адресу http://www.ftdichip.com/ Drivers/VCP.htm с сайта производителя. После подключения правильно собранного преобразователя интерфейсов и установки драйвера в диспетчере задач Windows отобразится новое устройство USB Serial Port (COMxx) (рис. 11). Полностью проверить работоспособность устройства можно приёмом и передачей тестового сообщения. Это можно сделать, например, следующим способом. Потребуются два одинаковых преобразователя интерфейсов USB/RS-485 и любая программа-терминал, способная работать с com-портом. В качестве такой программы можно использовать утилиту Terminal1_9_b. Подключаем два преобразователя интерфейсов к USB-портам компьютера и проверяем появление новых устройств в диспетчере задач (рис. 11). Клеммы A и B преобразователей соединяем между собой проводами: A одного — к A другого преобразователя, B одного — к B другого (рис. 12). Далее запускаем два экземпляра программы Terminal1_9_b (рис. 13). Выбираем во вкладке COM Port нужный виртуальный COM-порт (порты должны быть выбраны разные) и нажимаем на экранную кнопку Connect (после нажатия название этой кнопки изменяется на Disconnect). В строке для сообщения любого из экземпляров программы набираем любое тестовое сообщение и нажимаем на кнопку Send. В случае, если оба устройства собраны правильно, в окне другого экземпляра Terminal1_9_b получим правильно переданное сообщение. На рис. 14 показаны приём/передача тестового сообщения на скорости 256 кбот.

Рис. 11. Диспетчер задач

Рис. 12. Подключение преобразователей интерфейсов к USB-портам компьютера

Рис. 13. Окна программы Terminal1_9_b

Рис. 14. Приём/передача тестового сообщения

Помимо этого, проконтролировать работоспособность устройства можно с помощью осциллографа и всё той же программы-терминала. На рис. 15 приведена осциллограмма передачи сообщения 123, сигнал снят с клеммы A RS-485 относительно клеммы B.

Рис. 15. Осциллограмма передачи сообщения 123

Программа Terminal1_9_b находится здесь.

Литература

1. FT232R USB UART IC. — URL: http:// www.ftdichip.com/Support/Documents/ DataSheets/ICs/DS_FT232R.pdf (06.03.18).

2. Quad-Channel, 2.5 kV Isolators with Integrated DC-to-DC Converter. — URL: http://www. analog.com/media/en/ technical-document at ion/data-sheets/ ADuM5401_5402_5403_5404.pdf (06.03.18).

3.5 V Low Power EIA RS-485 Transceiver. — URL: http://www.analog.com/media/en/technical-document at ion/data-sheets/ ADM1485.pdf (06.03.18).

Автор: В. Лазарев, г. Вязьма Смоленской обл.

Дата публикации: 29.05.2018

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:

www.radioradar.net

Конвертер USB в RS-485

Попробую немного рассказать про специализированное устройство промышленного назначения.
Данный конвертер позволяет подключать оборудование с интерфейсом RS-485 к USB порту компьютера или ноутбука.

Интерфейс RS-485 является промышленным стандартом физического уровня связи.
Кому интересно, можно почитать например тут:
www.softelectro.ru/rs485.html
Как обычно, прислали конвертер в мягком мятом пакетике.
Корпус устройства оказался белым — хоть и есть несоответствие с фото продавца, на работу надеюсь не повлияет.


Клеммы подключения RS-485

Разбирается просто — корпус даже без защёлок

Экран USB разъёма к плате не припаян — необходимо обязательно пропаять, иначе он быстро будет оторван.

Как-то так

Терминатор на плате не установлен, но место под него есть (R6) и при необходимости можно его допаять (обычно 100-150 Ом).
A (D+) подтянут резистором 2,2к на +5V
B (D-) подтянут резистором 2,2к на общий.

К сожалению, конвертер имеет упрощённую реализацию — отсутствует гальваническая развязка между интерфейсами, что может создавать проблемы на протяжённых линиях из-за наличия значительной разности потенциалов между устройствами. Если конвертер подключён к заземлённому компьютеру и экран кабеля RS-485 также заземлён — всё работает нормально. Но если попытаться подключить конвертер в ноутбук — проблема иногда вылезает и приходится либо ноутбук принудительно заземлять, либо работать от встроенной аккумуляторной батареи.

По неписаным правилам, если гальванической развязки нет, надо добавить на разъём подключения RS-485 ещё третью клемму «Общий провод» — тут китайцы явно зря сэкономили.

Конвертер в начале преобразует USB в RS232 TTL (на Ch440T), затем его преобразует в RS-485 (на MAX485)

На микросхеме Ch440T маркировка отсутствует.

Микросхема MAX485
www.ddrservice.info/f0z/Integrated-circuits/M/max/max485.pdf

Поддерживает скорость до 2,5Mbit, но в данном устройстве скорость ограничена 128kbit.

Третья микросхема — мелкая логика со спиленной маркировкой. Скорее всего это что-то типа SN74HC00 — работает просто как инвертор сигнала для управления MAX485.

В системе конвертер видится как USB-SERIAL Ch440

Работает под любой OS

Драйвер под Win подходит Ch441SER
yadi.sk/d/EVgMWzmXd6Y3R

Достоинства:

— По сравнению с промышленными аналогами стоит в 15 раз меньше 🙂

— Малые габариты и вес, можно всегда с собой таскать

— Питание от USB порта

Недостатки:

— Отсутствие гальванической развязки

— Не работает на высоких скоростях и на длинных линиях

Вывод: очень бюджетный низкоскоростной конвертер RS-485, который пытается нормально работать 🙂

mysku.ru

Страничка эмбеддера » Переходник USB->RS485

Мне внезапно понадобился переходник из USB в RS485. На мое удивление, на местном радиорынке найти его я не смог, поэтому решил ваять свое. По ходу выяснилось несколько подробностей.

Сначала я думал просто взять готовый переходник USB->RS232 и прицепить к нему платку с преобразователем уровней в RS485. Не тут то было – посмотрите, с какой задержкой компьютер переключает сигнал RTS (а именно он обычно используется для переключения прием-передача):

голубой – данные, желтый – RTS.

Естественно, это никуда не годиться – почти 100мс, в то время как задержка между приемом и передачей Modbus – 2мс.

Покопавшись в интернете, нашел очень интересный способ автопереключения приема и передачи для RS485:

Используется 555 таймер в режиме ждущего мультивибратора. Когда сигнал на входе становится низким (стартовый бит), таймер запускается и переключает драйвер RS485 на передачу. Если в течении 40мкс не появится нового низкого уровня, таймер переключит драйвер на прием. А как быть с длинной передачей единиц? Все очень просто – на выходе драйвера RS485 стоят подтягивающие резисторы, которые по умолчанию держат линию в единичном состоянии.

 

Так к чему это я… Ах, да – в итоге я нашел оочень простое включение всеми любимой, но вечно дорогой FT232. Оказывается, у нее есть ножка которая переключается в момент фактической передачи. Работает это на отлично:

голубой – сигнал с ножки передачи, желтый – данные.

 

Вот – итоговая схема, перемычками P2 подключается терминатор:

Если кто захочет повторить – вот схема и плата, плата делается двусторонней, вторая сторона полностью играет роль земли:

 

bsvi.ru

Преобразователь USB RS-485


				

	
	
	
Дата: 13 Января 2014. Автор: Алексей


	
	

Встал тут у меня вопрос о передаче данных между двумя железякакми по RS-485.
И тут же вопрос. А как отладить-то? Вот и решил сварганить себе преобразователь.
Сначала решил сделать на ATmega162, так как у нее есть два UART. Думаю буду
получать с COM-порта данные и в соответствии передача или прием настраивать
выход/вход другого UART, Задачка оказалась муторная. Потом решил с той же
задачей подоити к преобразователю CP2102. Там тоже встала проблема с передачей
данных. И тут я нарвался на микросхему FT232RL которая решила все мои задачи.
Схему можно взять из даташита, там прям описано как ее сделать 485 интерфейсом,
либо использовать мою схему. От той что в документации ее отличает наминалы
некоторых деталей. Связано это было с тем что у меня были не все детали и я их
немного поставил не те. Но она нормально работает.




Вот схема:







Платка в формате PCAD-2006:







Вот как это выглядит в сборе:







Плату разводил с расчетом на односторонний текстолит. Есть одна перемычка, я ее
отметил на плате.




Другая сторона:







В работе:







Подключение к ПК на 7-ке должна пройти без эксцессов. Если все же заклинит, то
вот драйверочки. Они подходят как для 7-ки, так и для ХР.






Будут вопросы, пишите.




Весь проект со схемой и платой.




Чтобы вставить ссылку используйте форму вида[url]http://www.адрес.ru[/url][text]текст ссылки[/text]
Чтобы вставить код используйте форму вида[code]код[/code]

Имя:
  

  






© 2012-2018 При копировании материалов с данного сайта, обязательна ссылка на сайт «AVRки.ру».

www.avrki.ru

Преобразователь USB — RS232 — RS485 — UART — Меандр — занимательная электроника

Тестер UTP из 10 деталей со знакосинтезирующим ЖКИ

Простой аудио ЦАП с подключением по USB (звуковая карта)

Читать все новости

Представила устройство преобразователя 3в1: USB — RS232, RS485, и UART. Полностью посвященный роли FT232RL преобразователя видно в системе как COM-порт, и оказывают помощь две системы MAX232 и MAX485. Все настройки для конвертера осуществляется системой, как в нормальной скорости порта COM поддерживает 110 — 921600 бит / с.

 

  Двусторонняя пластина размером 30 мм х 58 мм, все для поверхностного монтажа компонентов, кроме терминала COM (DB-9M, мужчины DB9). На борту Есть два светодиода, красный и зеленый TX RX контактов, подключенных к системе CBUS1 CBUS0 и FT232R. Ограничение тока резисторы, как правило, 270ohm, но выбирать их для мощных светодиодов, красный как правило, требует более низкого напряжения.

 

 

232 — роль переводчика напряжения TTL — V.24 MAX232 имеют две кости. Вы можете использовать специальный конвертер MAX211, но это гораздо дороже и труднее, чтобы получить его, поэтому я решил, однако, дешевый и повсеместный MAX232. Единственным недостатком является отсутствие линии преобразования кольцо, но практически не используются в других устройствах. Насос системы нагрузки напряжения генерации +9 В и-9В, необходимые для обеспечения соблюдения V.24. 232 Макеты обратной логики высокое состояние на входе да низкий выход и наоборот.

 

485 — Кроме того, Совет имеет схемы преобразователя RS485 (здесь SN75176), его передатчик находится под контролем линии от контактный TXDEN CBUS2 системы FT232R, так что активна только при отправке характер, и это будет сделано автоматически. Его приемником в преобразователь настроен путем присвоения конкретных функций контактный CBUS3 FT232 макета. Мы делаем это с помощью услуг, которые я опишу ниже MPROG. «TXDEN» — приемник будет на все время, но будет отключен автоматически при передаче — не принимать эхо. «PWRON» — приемник, подключенный постоянно, Вы получите эхо. «I / O» — приемник, выход в высоком состоянии сопротивление, не блокирует читать строки позволяет использовать другой разъем преобразователя. Примечание — По умолчанию, приемник работает! Дифференциальный выход и B в виде goldpinów, совет также крепления перемычки резистор 120ohm Терминатор.

 

UART TTL — Так линий TxD и RxD TTL стандартный goldpinów, полученных в форме прямого подключения к системе с помощью асинхронной передачи напряжение 0В-5V уровня, таких как микроконтроллеры. RxD контактный используется совместно с выходом из 232, что невозможно, чтобы превратить его в высокое состояние, когда сопротивление системы не используется (0В RS вход). В обмен на такие условия вступления подают высокое состояние на выводе RxD предотвращения его немедленного обмена с другим подходящим устройством.Самый простой способ решить эту проблему конфликта было объединить выходе системы читать линии, проходящей через 10K резистор — FT232 система получает данные правильно, и использование различных передатчика на текущий UART интерфейс TTL необходимо скачать RxD контактный не больше, чем 1 мА.
Система питается от порта USB, представляя себя на компьютере сообщает ему, что его спрос на ток 90 мА. Значение этого также будет увеличиваться, и это связано с преобразованием 485 из которых спрос на электроэнергию значительно выше. Мы будем делать эту программу MPROG , через которые мы можем изменить содержание внутреннего EEPROM, и кости, чтобы адаптироваться к нашим нуждам. Во-первых, установить драйверы. Обязанность РЕГУЛЯТОР ПДС(виртуальный СОМ-порт), подключенных устройств указать установочный пакет с драйвером.

 

MPROG:

 

Перед использованием MPROG должен закрыть соединение, если терминал закрыт. В MPROG вкладку Сервис выберите Читать и анализировать. Мы будем видеть все настройки кости. В параметры питания USB, изменить значение мощности шины Макс не более 500 мА или USB 2.0 порта — полезно для текущих к власти через преобразователь. Ниже вы можете изменить имя производителя имя устройства, правая часть в 232 сигналов Обратить мы сможем переломить логику любой сигнал, и ниже в I / O управления , можно назначить любую функцию Pinom CBUS0 — CBUS4. Диоды контроля и управления потоком линий 485 установлены по умолчанию на контакты CBUS0 — CBUS3. В остальных CBUS4 контактный получаем такие системные часы. Выбранный большой ток I / O даст нам больший ток эффективности и CBUS UART линии. D2XX загрузить драйвер для подключения каждого водителя будет загружен вместо ПДС D2XX. Остальные настройки, такие как USB VID PID советую вам не трогать, если вы не знаете, что делать:) Чтобы сохранить новые настройки в меню Файл выберитеEEPROM и сохранить файл на диск. Теперь нажмите на символ молнии существующей программы всех устройств — и все. В следующем окне

Если вы изменили имя устройства, то после повторного подключения преобразователя получит новое устройство в системе (и другой порт COM) — вы, возможно, придется еще раз отметить, путь к водителю. Компьютер добавляет новый порт COM, даже если изменения в USB серийный номер — и он включается автоматически при сохранении файла EEPROM. Чтобы предотвратить это, мы можем полностью отключить серийный номер USB указывающие на птицу вариант Отключить USB серийный номер

Установка:

1. COM разъем припаян на вершине — мы нуждаемся в слот на неразвитость приводит к подключить их сравнительно легко припоя. Для гнездо построено, как в этом случае, если 5-контактный от берега, вы можете получить тонкий наконечник, 4-контактный от центра должно быть по-другому. Трюк, который я использую успешно можно найти здесь — пайки отверстий .

2. Пути проходят между прокладки системы SOIC, их толщины на этих участках составляет 10 мил, и расстояние между этими местами даже меньше — так тщательно выполнять пластину для предотвращения коротких замыканий.

3. Места конденсаторов за власть MAX232 электролитов для пайки корпусов SMD 0405, вы можете использовать керамические конденсаторы или другие, конечно, соответствующие значения.

4.Na совет должен сделать 5 звонков перемычек.

 

Примечания:

Для проверки системы 232, должен быть замкнут контактами 2 и 3 в плагин DB9 — терминал должен получить эхо того, что мы посылаем, и светодиоды должен мигать один раз. Если этого не произойдет, он должен быть подключен TX и RX контакты в разъем TTL — вы должны уже работать до тех пор, как мелкие не включает в себя установку ошибки. В случае возникновения проблем с преобразователей MAX232, измерить напряжение на ноги 2 и 6 — должны быть в непосредственной близости от +9 В и-9В. Если нет, пожалуйста, проверьте если бы мы использовали правильный конденсаторы для интегрированных преобразователь напряжения — версия MAX232 требует 1uF 4x, в то время как версия MAX232 4x100nF потребностей. Для проверки системы 485 достаточно для того, чтобы приемник. На фотографии прототипа доска, непредоставление линия, разделяющая 1K резистор с выхода RxD MAX232 — обновленный проект приложения.

Печатка и схема в формате Eagle и схема и печатка в pdf

bezkz.su

Возможно, Вам это будет интересно:

Постоянная ссылка на это сообщение: http://meandr.org/archives/3456

meandr.org

Преобразователь USB-RS485

При множестве предложений готовых устройств подобного типа, данный вариант может быть взят за основу разработчиком и доведен до нужного конструктива. Сделана попытка наиболее полно описать минимальный вариант исполнения подобного устройства. Нашей группой давно используется это устройство в системе Merabit.

Описывается схема с гальванической развязкой, которая работает в условиях промышленных помех, приводится схема в PCAD-е, библиотека компонентов и готовая плата, которую можно отправить в производство в компанию Резонит.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА:

В основе знаменитая микросхема FT232R. Питание +5V берётся от USB порта и преобразуется через DCDC преобразователь сначала в 12V, а затем в стабилизированное напряжение +5V_485. Этим напряжением запитываются каскады в обрамлении микросхемы ST485D.

 

Возможно достаточно будет использовать DCDC преобразователь RB-0505 без стабилизатора, но я бы не рискнул, питание — это святое!

ОСОБЕННОСТИ:

  1. Линии A и B драйвера подтянуты через сопротивления 4.7К к питанию и к GND_485 соответственно. Это сугубо практическое знание, полученное в процессе взаимодействия с частотниками фирмы OMRON по каналу MODBUS.
  2. Для опторазвязки линий используется оптопара HCPL2630, благодаря этому возможна скорость передачи до 1000000 Baud.
  3. Для организации подавления импульсных помех служит конденсатор CG 47nF x 400V.

КОНСТРУКЦИЯ:

За основу был взят корпус для телефонных «примочек» с розеткой под RJ11 в комплекте. USB кабель пришлось отрезать и припаять проводниками на плату. Возможно это не самое элегантное решение, все компоненты есть для творческой переработки, кому это не нравится.

Вот такая плата:

МАТЕРИАЛЫ:

 

www.keklab.ru

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КОНВЕРТЕР USB

   В основе предлагаемого для самостоятельного изготовления универсального конвертера лежит многим известная микросхема FT232R, компьютером определяемая, как обыкновенный COM порт, и два последовательных преобразователя – MAX232 и MAX485. Устройство можно использовать как RS-232, RS-485, или UART TTL конвертер. Параметры связи устанавливаются в операционной системе, как для обычного COM порта. Поддерживаемые скорости до 921600 бод.

Схема конвертера USB в RS-232, RS-485, UART

   Конвертер USB-UART – сигналы линий TxD и RxD в стандарте TTL выведены на штыревой разъем на плате для подключения устройств, использующих асинхронную передачу с напряжением 0–5 В, таких как микроконтроллеры. Выход RxD соединен, также, и с выходом микросхемы MAX232. Эта микросхема не может переключаться в высокоимпедансное состояние, когда не используется (0 В на разъеме RS). Вместо этого, на этом выходе будет высокий уровень, что не даст возможности использовать его совместно с другими передающими устройствами. Самое простое решение – поставить резистор 10 кОм между этим выходом и линией чтения. Микросхема FT232R через резистор считывает данные корректно, а ток, необходимый для подтягивания линии к земле, не превышает 1 мА.

   Конвертер USB-RS232 – Две микросхемы MAX232 используются для преобразования сигналов из стандарта TTL в V.24 и наоборот. Мы могли бы использовать специально предназначенную для этого микросхему MAX211, но она дорогая, и ее трудно найти в продаже, поэтому я решил использовать дешевую MAX232. Единственный недостаток такого решения в том, что не преобразуется сигнал RING, но он используется очень редко. Микросхема MAX232 имеет встроенный преобразователь напряжения +9 В –9 В, необходимый для соответствия сигналов стандарту V.24.

   Конвертер USB-RS485 – Используется преобразователь на микросхеме SN75176. Его передатчик управляется сигналом TXDEN с вывода CBUS2 микросхемы FT232R. Передатчик включается автоматически, только при передаче данных. Приемник конфигурируется путем выбора соответствующей функции на выводе CBUS3 микросхемы FT232R. Конфигурирование производится с помощью утилиты MPROG. Если задана функция «TXDEN» – приемник будет активен все время, пока не производится передача данных, и приема эхо в этом режиме происходить не будет. При выборе функции «PWRON» приемник работает всегда, принимая также и эхо. Функция «I/O» полностью отключает приемник и устанавливает его выход RX в высокоимпедансное состояние. В этом режиме мы можем использовать другие интерфейсные разъемы на плате.

   Настройки универсального конвертера в программе MPprog показаны на картинке. Все необходимые файлы проекта, в том числе чертеж печатной платы, можно скачать тут.


el-shema.ru

alexxlab

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о