22.10.2021

Схема подключения rs232 через usb

 

В современных компьютерах и ноутбуках производители перестали использовать COM-порт, который широко использовался ранее. Если у вас есть старый компьютер, который вы приобрели около 7 лет назад, вы можете найти на нем несколько таких портов. COM-порт был предназначен для подключения разного внешнего оборудования, например мыши, принтера, модема и других специальных средств. Сейчас возникают проблемы с подключением различного устаревшего оборудования к новым ноутбукам или компьютерам. К примеру, ресивер сейчас довольно сложно подключить, так как для этого нужно использовать COM-порт.

Что делать в этом случае? Выход, конечно, есть. Вы можете сделать USB-COM-преобразователь самостоятельно. Как это сделать? В этой статье вы найдете ответы на свои вопросы.

Переходник USB-COM своими руками

Сейчас мы рассмотрим, как сделать переходник USB-COM, который будет работать с сигналами RX и TX. С другими типами модемных сигналов работать не получится, но этого вполне достаточно для подключения стандартного оборудования.
Чтобы перейти к сборке, вам необходимо будет приобрести такие детали:

  • Два конденсатора на 10 нФ и один на 1 мкФ.
  • Два резистора на 27 Ом и один на 1,5 КОм.
  • Разъем mini-USB и DB-9 по одной штуке.
  • Кварц 12.00 МГц.
  • PL2303HX.
  • Фольгированный текстолит для платы 48*22 мм.

После покупки этих деталей можно переходить непосредственно к сборке. Сначала нам необходимо будет рассмотреть схему USB-COM-переходника (изображение можете увидеть ниже).

Сборка и настройка переходника

В монтаже ничего сложного нет. Сначала необходимо взять или сделать самому плату. После этого просверливаем четыре отверстия. Далее нам нужно припаять все детали, расположение которых будет соответствовать схеме. На этом сборка закончилась.

Чтобы плата не окислялась, ее необходимо задуть полиуретановым лаком. Если такого нет в наличии, можно использовать любой другой быстросохнущий автомобильный лак.

Пришло время переходить к настройке. Подключаем нашу плату к компьютеру. Если все правильно собрано, он определит устройство, на которое нужно установить драйверы.

Устанавливаем на компьютер драйверы Prolific для такого порта. Перейдя в «Диспетчер задач», можно увидеть, что он определился и теперь вполне работоспособен.

Проверка

Чтобы проверить работоспособность нашего переходника, необходимо каким-нибудь тонким предметом замкнуть контакты возле COM-порта (смотрите ниже изображение, где это необходимо сделать).

Переходим к разделу «Настройки соединения», где необходимо выбрать COM-порт. В новом окне следует настроить следующие параметры нашего порта:

  • скорость передачи сигнала — 115200;
  • биты данных — 8;
  • четность — нет;
  • стоповые биты — 1;
  • управление потоком — нет.

Далее подтверждаем изменения, нажав на кнопку ОК. После этого следует запустить соединение. Переходим к английской раскладке и печатаем любые слова в программе. На белом фоне отобразятся все символы, которые вы нажали.

В том случае, если это не будет работать, то есть слова не отобразятся, необходимо сменить монтаж. Настраиваем его, пока символы не отобразятся.

На этом все. Можно отпускать контакты, которые вы зажимали, и начинать пользовать USB-COM-переходником.

Кабель-переходник USB RS232 DB9 COM

Если у вас не получается сделать свой переходник, вы можете приобрести USB RS232 DB9 COM. Цена его варьируется в пределах 1000 рублей, и он обладает довольно хорошими техническими характеристиками. Наверное, главное — хорошая скорость соединения. Также он поддерживается практически всеми операционными системами. К сожалению, он работает только с USB 2.0.

Подключение к компьютеру

Чтобы подключить переходник USB RS232 DB9 COM к компьютеру, необходимо найти в Интернете драйверы, которые подойдут к вашей операционной системе. Скачиваем и распаковываем их. Подключаем переходник к компьютеру, после чего указываем, где расположены драйверы. Если все было сделано правильно, на устройстве загорится светодиод, что указывает на готовность к работе.

Возможные проблемы

К сожалению, даже в случае, когда вы используете купленный кабель-переходник USB-COM, могут возникнуть проблемы. С ними необходимо бороться, причем сделать это несложно.

Альтернативное решение проблемы

Если вам необходимо установить дополнительное оборудование, которое нуждается в COM-порте, можно также использовать модуль с этим разъемом. Он просто устанавливается непосредственно в компьютере и подключается к материнской плате. После установки платы COM-портов или PIC-COM (второе название) ей также присваивается номер. Как и в предыдущих случаях, это номер можно изменить, если возникнут проблемы. Если вы не уверены, что сможете правильно установить эту плату в компьютер, лучше воспользуйтесь помощью профессионалов, чтобы не навредить другому оборудованию.

К сожалению, это решение можно использовать только для компьютеров. В ноутбуках дополнительную плату установить довольно сложно, и это требует дополнительных затрат. Во-первых, сам корпус не позволит установить дополнительный модуль, а во-вторых, он может не поддерживаться вашей моделью. Поэтому в случае с ноутбуком следует использовать USB-COM-переходник.

Заключение

Если вам необходимо подключить устарелое оборудование, которое требует наличие COM-порта, можно сделать самостоятельно переходник. Это довольно просто. Если вы не хотите этим заниматься, можете приобрести USB-COM-переходник. Его цена составляет около 1000 рублей. Помните, что вам все равно придется устанавливать драйверы и проверять работоспособность этого оборудования. На Windows 7 USB-COM-переходник довольно просто установить, так как на эту операционную систему в Интернете можно найти все драйверы.

Правильная распиновка СOM-порта RS232

Распиновка COM порта — RS232 интерфейс был сконструирован более пятидесяти лет тому назад. А после этого был стандартизирован. В различных периодах усовершенствования технических возможностей компьютеров успешно применялся для подключения к телефонной линии с помощью модема. На данный момент такой интерфейс считается как уже вчерашний день. В основном его невостребованность заключается слишком низким быстродействием. Так как там задействованы линейные сигналы в однофазной форме. То-есть не дифференциальные.

Что касается самой контактной колодки интерфейса RS-232 и ее кабельной составляющей, то они собраны на 9-пиновом разъеме D-Sub. Штыревые контакты размещенные в двухрядном варианте, для обеспечения точности подсоединения вилки к разъему, форма колодки имеет несимметричную конструкцию. Все контактные штырьки обозначены номерами, подробнее как делается распиновка COM порта обозначено в приведенной ниже таблице.

Множество устройств во время своей работы задействует не все контакты, а только необходимую им часть, поэтому исходя из этого обусловливается реальная распиновка COM-порта. Необходимая информация об это имеется прилагаемой документации к соответствующему оборудованию.

Соединительный кабель

Если нет необходимости задействования все контактной группы, то в таком случае можно использовать обычную витую пару. При этом ее отдельные провода припаиваются к вилке и контактам в колодке разъема. Ввиду ограниченного пространства в самой колодке, в местах пайки провода желательно помещать в кембрик.

Наибольшее расстояние связи относительно стандарта должна быть более 15 метров. Если требуется ее увеличение, тогда для этого нужно использовать экранированный провод.

COM порт — лекция

RS-232 — популярный протокол, применяемый для связи компьютеров с модемами и другими периферийными устройствами. Это интерфейс передачи информации между двумя устройствами на расстоянии до 20 м. Информация передается по проводам с уровнями сигналов, отличающимися от стандартных 5В, для обеспечения большей устойчивости к помехам. Асинхронная передача данных осуществляется с установленной скоростью при синхронизации уровнем сигнала стартового импульса.

Последовательный интерфейс RS-232 — обзор стандарта

Это широко используемый последовательный интерфейс синхронной и асинхронной передачи данных, определяемый стандартом EIA RS-232-C и рекомендациями V.24 CCITT. Изначально он создавался для связи компьютера с терминалом. В настоящее время используется в самых различных сферах.

Интерфейс RS-232-C соединяет два устройства. Линия передачи первого устройства соединяется с линией приема второго и наоборот (полный дуплекс) Для управления соединенными устройствами используется программное подтверждение (введение в поток передаваемых данных соответствующих управляющих символов). Возможна организация аппаратного подтверждения путем организации дополнительных RS-232 линий для обеспечения функций определения статуса и управления.

СтандартEIA RS-232-C, CCITT V.24
Скорость передачи115 Кбит/с (максимум)
Расстояние передачи15 м (максимум)
Характер сигналанесимметричный по напряжению
Количество драйверов1
Количество приемников1
Схема соединенияполный дуплекс, от точки к точке

Порядок обмена по интерфейсу RS-232C:

НаименованиеНаправлениеОписаниеКонтакт
(25-контактный разъем)
Контакт
(9-контактный разъем)
DCDINCarrier Detect (Определение несущей)81
RXDINReceive Data (Принимаемые данные)32
TXDOUTTransmit Data (Передаваемые данные)23
DTROUTData Terminal Ready (Готовность терминала)204
GNDSystem Ground (Корпус системы)75
DSRINData Set Ready (Готовность данных)66
RTSOUTRequest to Send (Запрос на отправку)47
CTSINClear to Send (Готовность приема)58
RIINRing Indicator (Индикатор)229

Интерфейс RS-232C предназначен для подключения к компьютеру стандартных внешних устройств (принтера, сканера, модема, мыши и др.), а также для связи компьютеров между собой. Основными преимуществами использования RS-232C по сравнению с Centronics являются:

  • возможность передачи на значительно большие расстояния;
  • гораздо более простой соединительный кабель.

В то же время работать с ним несколько сложнее. Данные в RS-232C передаются в последовательном коде побайтно. Каждый байт обрамляется стартовым и стоповыми битами. Они могут передаваться как в одну, так и в другую сторону (дуплексный режим).

  • Смотрите схему

Компьютер имеет 25-контактный (DB25P) или 9-контактный (DB9P) разъем для подключения RS-232C. Назначение контактов разъема приведено в таблице.

Назначение сигналов следующее:

  1. FG — защитное заземление (экран).
  2. TxD — данные, передаваемые компьютером в последовательном коде (логика отрицательная).
  3. RxD — данные, принимаемые компьютером в последовательном коде (логика отрицательная).
  4. RTS — сигнал запроса передачи. Активен во все время передачи.
  5. CTS — сигнал сброса (очистки) для передачи. Активен во все время передачи. Говорит о готовности приемника.
  6. DSR — готовность данных. Используется для задания режима модема.
  7. SG — сигнальное заземление, нулевой провод.
  8. DCD — обнаружение несущей данных (детектирование принимаемого сигнала).
  9. DTR — готовность выходных данных.
  10. RI — индикатор вызова. Говорит о приеме модемом сигнала вызова по телефонной сети.

Наиболее часто используется трех- или четырехпроводная связь (для двунапрвленной передачи). Схема соединения для четырехпроводной линии связи показана на рисунке ниже.

Для двухпроводной линии связи в случае только передачи из компьютера во внешнее устройство используются сигналы SG и TxD. Все 10 сигналов интерфейса задействуются только при соединении компьютера с модемом.

Формат передаваемых данных показан на рисунке ниже. Собственно, данные (5, 6, 7 или 8 бит) сопровождаются стартовым битом, битом четности и одним или двумя стоповыми битами. Получив стартовый бит, приемник выбирает из линии биты данных через определенные интервалы времени. Очень важно, чтобы тактовые частоты приемника и передатчика были одинаковыми, допустимое расхождение — не более 10 %). Скорость передачи по RS-232C может выбираться из ряда: 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с.

Все сигналы RS-232C передаются специально выбранными уровнями, обеспечивающими высокую помехоустойчивость связи (рисунок ниже). Отметим, что данные передаются в инверсном коде (логической единице соответствует низкий уровень, логическому нулю — высокий уровень).

Для подключения произвольного УС к компьютеру через RS-232C обычно используют трех- или четырехпроводную линию связи, но можно задействовать и другие сигналы интерфейса.

Обмен по RS-232C осуществляется с помощью обращений по специально выделенным для этого портам:

  • COM1 (адреса 3F8h. 3FFh, прерывание IRQ4);
  • COM2 (адреса 2F8h. 2FFh, прерывание IRQ3);
  • COM3 (адреса 3F8h. 3EFh, прерывание IRQ10);
  • COM4 (адреса 2E8h. 2EFh, прерывание IRQ11).

Форматы обращений по этим адресам можно найти в многочисленных описаниях микросхем контроллеров последовательного обмена UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), например, i8250, КР580ВВ51.

Распиновки кабелей RS-232

Рассмотрим стандартные и не очень распиновки кабелей.

Условные обозначения:

  • F — «мама»;
  • M — «папа»;
  • «-» — соединение;
  • «х» — нет соединения;
  • «+» — линии объединяются.

DTE 9 F DCE 9 M

Применяется для соединения таких устройств как компьютер и модем.

Соединение прямое:

  • 1 — 1
  • 2 — 2
  • 3 — 3
  • 9 — 9

Примечание: Экраны соединяются.

DTE 9 F DTE 9 F (Null-modem 9)

Применяется для соединения таких устройств как компьютер и компьютер.

  • 1+7- 8
  • 2 — 3
  • 3 — 2
  • 4 — 6
  • 5 — 5
  • 6 — 4
  • 7+1 — 8
  • 8 — 1+7

Примечание: 1 и 7 контакты на разъемах соединены между собой. 9 не используется. Экраны соединяются.

DTE 25 F DCE 9 M

Применяется для соединения таких устройств как компьютер (25-пиновый разъем) и 9-пиновая мышь (или модем).

  • 2 — 3
  • 3 — 2
  • 4 — 7
  • 5 — 8
  • 6 — 6
  • 7 — 5
  • 8 — 1
  • 20 — 4
  • 22 – 9

DTE 9 F DCE 25 M

Применяется для соединения таких устройств как компьютер (9-пиновый разъем) и 25-пиновая мышь (или модем).

  • 1 — 8
  • 2 — 3
  • 3 — 2
  • 4 — 20
  • 5 — 7
  • 6 — 6
  • 7 — 4
  • 8 — 5
  • 9 — 22

Примечание: Остальные не используются. Экраны соединяются.

DTE 25 F DCE 25 M

Применяется для соединения таких устройств как компьютер (25-пиновый разъем) и 25-пиновая мышь (или модем).

Соединение прямое:

  • 1 — 1
  • 2 — 2
  • 3 — 3
  • 4 — 4
  • 24 — 24
  • 25 – 25

Примечание: Экраны соединяются.

DTE 25 F DTE 25 F (Null-modem Универсальный 25)

Применяется для соединения таких устройств как компьютер (25-пиновый разъем) и компьютер (25-пиновый разъем).

  • 1 — 1
  • 2 — 3
  • 3 — 2
  • 4 — 5
  • 5 — 4
  • 6+8 — 20
  • 7 — 7
  • 20 — 6+8

Примечание: Остальные не используются. Экраны соединяются.

Заглушка на COM-порт 9 pin F

Примечание: Остальные не используются.

Заглушка на COM-порт 25 pin F

Применяется для тестирования коммуникационных приложений.

Примечание: Остальные не используются.

Как получить 5 вольт от порта RS-232?

Список необходимых деталей:

  1. Линейный регулятор — L78L05.
  2. 2 выпрямительных диода (D1, D2) — 1N4004.
  3. Электролитический конденсатор (C1) — 22 мкФ.
  4. Конденсатор (C2) — 0.001 мкФ.
  5. 2 резистора (R1, R2) — 43 Ом.

В схеме используется LM78L05 или советский аналог на 5В. Диоды любые. Напряжение +5В получается из сигналов RTS и DTR в RS-232. Эта схема даже из портативного компьютера может выдавать ток 12 мА. Единственный недостаток — то, что устройство транзисторно-транзисторной логики должно быть изолировано от корпуса компьютера, потому что интерфейс воспринимает корпус RS-232 как положительное напряжение.

Преобразователи интерфейса RS-232

Конвертер RS-232 в TTL

При разработке различного рода электронных устройств с использованием микроконтроллеров очень часто оказывается полезной возможность подключения их к персональному компьютеру через последовательный порт. Однако напрямую это сделать невозможно, поскольку по стандарту RS-232 сигнал передается уровнями -3. -15 В (логическая ) и +3..+15В (логический ).

Для преобразования уровней RS-232 в стандартные логические уровни TTL обычно используют специальные микросхемы преобразователей. Однако далеко не всегда имеет смысл закладывать преобразователь уровней в схему проектируемого устройства, поскольку часто бывает так, что связь с компьютером нужна только на этапе изготовления и отладки устройства, а для конечного изделия в ней нет никакой необходимости.

В данной статье приведена подборка схем, позволяющая собрать несложное, но крайне полезное устройство: переходник Com .

Последовательный порт (RS-232), или как еще его называют COM-порт, предназначен для обмена информацией между компьютером и периферийными устройствами. Последовательным его назвали потому, что обмен данными по нему происходит бит за битом по одному.

Первоначально COM порт предназначался для соединения модема с компьютером. В дальнейшем к нему стали подключать мышь, сканер прочую периферию. Так же имеется возможность с помощью COM порта организовать прямое соединение двух компьютеров.

На сегодняшний день подавляющее большинство компьютеров не оснащаются RS-232 разъемом, поскольку широкое распространение получил стандарт USB. Но еще существуют многого внешних устройств работающих только с COM портом (различные программаторы, диагностическое оборудование, ресиверы и пр.). Выходом из данной ситуации является использование устройства переходник COM-USB. Ниже приведем несколько вариантов наиболее популярных схем данного переходника.

Полноценный переходник — COM адаптер для USB порта

на микросхеме FT8U232BM

Основа данной схемы является микросхема FT8U232BM — производителя FIDI Ltd . Устройство построенное по данной схеме поддерживает все сигнальные уровни (DCD, RX, TX, DTR, GND, DSR, RTS, CTS, RI) согласно распиновки COM порта.

Рабочее напряжение: 3,3. 5,5 В, интерфейс: TX RX VCC GND.

Для согласования TTL уровней RS232 интерфейса с уровнями микросхемы FT8U232BM используются две микросхемы 74НС00. Микросхема памяти 93С46 предназначена для хранения персонального номера (PID), код изготовителя (VID), а так же заводской номер устройства. Данную микросхему можно и не устанавливать. В этом случае к компьютеру возможно будет подключить всего лишь 1 создающее виртуальный COM-порт устройство. Микросхему памяти AT93С46 возможно заменить на AT93C66, AT93C56. Прошивается 93С46 непосредственно на плате при помощи фирменной утилиты производителя FTDI.

Упрощенный вариант на FT8U232BM

Это схема упрощенного USB-COM адаптера, который поддерживает только сигнальные линии RX, TX, RTS, CTS RS232 интерфейса. Для согласования уровней com порта с цифровыми уровнями FT8U232BM в схему добавлена .

Схема переходника для COM с USB на PL2303

Следующая схема построена на микросхеме PL2303HX, которая является преобразователем интерфейса USB в RS232. Производитель PL2303HX — Тайваньская фирма Prolific . В данной схеме также используется приемо-передатчик MAX232, преобразующий сигналы RX, TX.

Для правильной работы необходимо установить драйвер для виртуального COM-порта. Для этого скачиваем и устанавливаем драйвер по нижеприведенной ссылке.

Затем настраиваем виртуальный порт: выставляем в окошке «управление потоком» — НЕТ. Затем выбираем свободный номер порта.

USB — COM переходник на микроконтроллере Attiny2313

Питание осуществляется непосредственно от шины питания USB. Вся схема собрана на односторонней плате (SMD и ТН варианты). Устройство поддерживает только сигналы Rx и Tx.

Прошивку к переходнику, рисунок печатной платы (SMD и TH), а также программу терминал для проверки адаптера можно скачать по ниже приведенной ссылке:

При , фьюзы необходимо выставить следующим образом:

Для работы устройства необходимо установить драйвер виртуального COM порта. Для этого скачиваем его:

Теперь вставляем в USB порт компьютера наш адаптер, компьютер должен выдать сообщение «Найдено новое устройство», а затем предложит установить для него драйвер. Выбираем пункт «Установить с указанного места» и нажимаем на кнопку «Далее». Затем в новом окне выбираем путь к папке скаченного и распакованного драйвера и опять жмем кнопку «Далее». Спустя несколько секунд драйвер будет установлен и устройство будет готово к работе.

Для проверки работоспособности устройства, временно замыкаем Rx и Tx выводы и с программы терминала, так же находящегося в архиве, выставляем номер COM порта и отправляем любое сообщение. Для этого пишем например «Привет» и нажимаем кнопку «Send». Если переходник рабочий, то написанное сообщение появится в верхнем окне программы.

Переходник COM-USB на микроконтроллере Atmega8

Еще одна схема COM-USB адаптера теперь уже на микроконтроллере Atmega8 (Atmega48, Atmega88). Схема обеспечивает обработку Rx, Tx, DTR, RTS, CTS сигналов RS232 интерфейса. Драйвер виртуального порта для этой схемы такой же как и для переходника на attiny2313.

Прошивку для atmega8/48/88 и рисунок печатной платы можно скачать по следующей ссылке:

Фьюзы при программировании для atmega8/48/88:

Проблемы при «прошивке» ресиверов. Отсутствие COM порта. Использование ноутбука

В большинстве «старых» компьютеров и ноутбуков, приобретенных более 5лет назад, всегда было несколько COM портов (RS-232). По крайней мере, всегда был хотя бы один разъем «RS-232».

Рис. 1. Разъем на корпусе компьютера

К нему подключали различное внешнее оборудование: мыши, принтеры, модемы, специализированное оборудование. Поэтому проблем с подключением ресивера к компьютеру для «прошивки» не возникало. Достаточно было просто подключить, запустить программу для обновления ПО ресивера и спокойно сделать все необходимое.

В современных компьютерах разъем «RS-232» нередко отсутствует. Тут и возникают проблемы, зачастую весьма неприятные. В большинстве ресиверов нет иных способов «прошивки» кроме использования «RS-232». И «USB» вход для подключения внешнего флешь-накопителя есть не у всех ресиверов.

А иногда имеется и другая проблема: ноутбук имеет «COM» порт, но с ресиверами одной модели он работает, а с другими — нет. Это связано с нарушением производителем ноутбука стандарта передачи данных «RS-232». На это они идут в целях экономии энергии заряда аккумуляторной батареи. Если производитель ресивера был технически щепетилен и точен, то в ресивере будет установлена специальная микросхема для «COM» порта. Благодаря этой микросхеме ресивер будет работать и с ноутбуком, и с компьютером. Но установка микросхемы увеличивает общую стоимость изделия, а в последнее время производители экономят даже на этих мелочах! Поэтому и возникает проблема несовместимости ноутбуков и большинства ресиверов.

При использовании компьютера проблема отсутствия необходимых портов«RS-232» решается просто: необходимо приобрести дополнительный модуль с «COM» портами. Это плата, устанавливаемая в компьютер, называется «PIC-COM» или просто «плата СОМ портов».

Рис. 2. Плата PCI для компьютера с двумя «COM» портами

Если вы не сильны в компьютерах и ранее никогда не имели дело с установкой дополнительного оборудования в компьютер, то обратитесь к специалисту! Иначе можете «умертвить» дорогостоящее оборудование.

После установки платы в компьютер операционная система «Windows» — «ОС» присваивает новым установленным портам номер, например, «1», «2»…«25».

При использовании ноутбука обычную плату от компьютера установить нельзя: не тот стандарт и размер. Имеется два способа решения этой проблемы: дорогой, но качественный, и дешевый, но не полностью совместимый. В первом случае необходимо приобрести для ноутбука специальную плату с портами. Цена на эти платы высока, и приобрести, даже под заказ, эту плату мне не удалось

Рис. 3. Плата для ноутбука с «COM» портом

И тут есть подвох: в «старых» и «новых» ноутбуках два разных стандарта для дополнительного оборудования! Перед приобретением сверьтесь с инструкцией к вашему ноутбуку!

Если же вы не могли приобрести плату на компьютер или ноутбук, то остается один выход: «USB». Практически во всех современных моделях компьютеров имеется «USB» выход, как минимум два, а то и все восемь! В продаже имеются различные преобразователи «USB — COM».

Рис. 4. Преобразователь «USB — COM»

Рис. 5. Схема преобразователя «USB — COM»

Как спаять Переходник USB-COM самостоятельно. Вариант — 1

Как сделать самому переходник USB-COM , который можно использовать для подключения конвертеров и прочих девайсов к компьютерам у которых нет «железного» COM-порта.
Внимание!
Переходник описанный ниже обеспечивает согласование только сигналов RX и TX.
Все прочие модемные сигналы не задействованы.
Большинству устройств, работающих без аппаратного управления потоком, этого более чем достаточно.
С конвертерами Pilot VAF/MAF переходник работает 100%

Для сборки вам потребуются следующие детали:

1. PL2303HX (USB-USART мост от Prolific)-1шт.
2. MAX232CSE (UART-RS232)-1шт.
3. Кварц 12.00 МГц-1шт.
4. Конденсаторы 10 нФ (smd1206)-2шт.
5. Конденсаторы 1 мкФ (smd1206)-6шт.
6. Резисторы 27Ом (smd1206) -2шт.
7. Резисторы 1.5КОм (smd1206)-1шт.
8. Разъем mini-USB -1шт.
9. Разеъем DB-9 папа – 1шт.
10. Фольгированный текстолит для платы 48*22мм – 1шт

Схема переходника

 

Печатная плата

Файлы схемы и печатки в формате Eagle PCB Editor можно скачать по этой ссылке

Сборка и настройка
Здесь собственно все элементарно — делаем плату, сверлим 4-ре отверстия и напаиваем все детальки.
В итоге у вас должен получиться вот такой вот переходничок:

Плату, чтобы не окислялась, можно задуть полиуретановым лаком или любым быстросохнущим автомобильным лаком, какой есть под рукой.
Далее этот девайс подключаем к порту USB компьютера.
Windows обнаружит новое устройство и попросит драйвера

Идем на сайт пролифика и выкачиваем самую последнюю версию дров

На момент написания статьи, самый последний драйвер был вот этот .

После скармливания винде драйвера, в системе должен появиться новый COM порт Prolific:

Теперь необходимо проверить работоспособность переходника

Для этого на переходнике в разъеме COM-порта, отверткой или проволочкой замыкаем между собой контакты 2 и 3 (на самом разъеме обычно выбиты цифры с номерами контактов – приглядитесь повнимательнее) Как вариант, можно напаять временную перемычку:

Далее запускаем программу «Гипертерминал» (Пуск->Программы->Стандартные->Связь->Гипертерминал)
На висте и семерке гипертерминала нет! Поэтому придется сходить в гугл/яндекс выкачать гипертерминал или любой его аналог.

Выбираем в настройках соединения наш новый сом-порт:

Теперь запускам соединение, выбираем английскую раскладку и пробуем чего-нибудь печатать.

На экране должны появиться символы нажимаемых клавиш:

Если буквы не появляются, то проверяйте монтаж

Вот собственно и все!
Теперь остается убрать перемычку с контактов 2-3 и можно пользоваться переходником по прямому назначению.

Т.е. в свободный разъем «USB» ноутбука подключается вход такого «преобразователя», с диска из комплекта устанавливается драйвер (программа управления) и в системных настройках появляется виртуальный COM порт с присвоенным порядковым номером.

Как спаять Переходник USB-COM самостоятельно. Вариант — 2

Рисунок 1. Общий вид

Предлагаемый блок в собранном виде позволяет реализовать принцип: купил – подключил. Устройство позволит пользователям персональных компьютеров подключить к USB-порту устройства, работающие от COM-порта (RS232C).

Ориентировочная розничная цена: 540 руб

Переходник будет полезен в практических приложениях: для подключения к персональному компьютеру различных устройств, а так же модемов и программаторов.

Технические характеристики

Напряжение питания от USB порта: 5 В.

Ток потребления: 20 мА.

Скорость соединения RS232C: 110-230000 бит/с

Интерфейс: USB1.1, USB2.0.

Поддерживаемые операционные системы: Win98, Win2000, WinXP, Vista, Linux и др.

Габаритные размеры устройства: 60×30 мм.

Комплект поставки

Блок переходника в сборе: 1.

Конструкция

Конструктивно переходник выполнен на двусторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, защищенной прозрачной термоусадочной трубкой.

Переходник обеспечивает все модемные сигналы: DSR, DTR, RTS, CTS, RI, DCD, а также основные сигналы RXD и TXD.

Рисунок 2. Схема электрическая принципиальная

Рисунок 3. Вид печатной платы со стороны деталей

Описание работы блока

Принципиальная электрическая схема приведена на рис 2 .

Центральная часть устройства – микроконтроллер CP2102 производства SILICON LABORATORIES. В качестве микросхемы драйвера уровней применен преобразователь MAX3243 производства фирмы Texas Instruments. Переходник обеспечивает все модемные сигналы: DSR, DTR, RTS, CTS, RI, DCD, а также основные сигналы RXD и TXD.

Установка устройства в ОС

Для установки драйверов для компьютера следует сначала скачать соответствующий вашей операционной системе драйвер.

Далее инсталлируйте драйвер на свой персональный компьютер. Подключите переходник. Операционная система обнаружит его и «попросит» драйвер, следует указать ей месторасположение этого драйвера (то место, куда он был распакован).

После успешной установки на переходнике должен засветиться светодиод, сигнализирующий готовность устройства к работе!

NEW Обновлённый драйвер от 25.01.2011 г.

1. Драйвер для Win Vista Вы можете скачать

2. Драйвер для Windows 2000/XP/Server 2003/Vista (v5.0) Вы можете скачать

3. Драйвер для Linux Вы можете скачать

4. Драйвер для Win98SE Вы можете скачать

5. Драйвер для OC Mac Вы можете скачать

6. an144sw.zip — c помощью данной программы можно изменить ID коды USB-COM переходника. Это нужно для того, чтобы получить возможность использовать несколько 8050 на одном ПК. Использовать только опытным пользователям! Вы можете скачать

ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ BM8050 БЕЗ ВНЕШНЕГО ОБОРУДОВАНИЯ

Для проверки передачи и приема всех необходимых модемных сигналов согласно подключения СОМ-устройства.

Установите перемычки на контакты 2-3, 4-6, 7-8 СОМ-разъема ВМ8050 .

Соедините устройство c USB-портом ПК.

Посмотрите, какой порт ОС выделила для устройства, для чего войдите в Пуск — Настройка — Панель Управления — Система — Оборудование — Диспетчер Устройств — Порты (СОМ и LPT) — Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge (COM1).

Запустите стандартное приложение HiperTerminal для Windows из Пуск — Программы — Стандартные — Связь — HiperTerminal.

Остановите запущенное подключение, если оно активно, для чего нажмите вверху Вызов — Остановить.

Посмотрите, какой порт используется программой для связи с устройством, для чего войдите слева вверху Файл — Свойства и напротив «Подключаться через» выберите такой же порт, как и в Диспетчере Устройств (в нашем случае COM1).

В этом же окне убедитесь, что выбрано управление потоком «Аппаратное» в программе, для чего нажмите кнопку в центре «Настроить» и в нижнем окне «Управление потоком» выберите «Аппаратное».

Выйдите из настройки программы, для чего нажмите ОК, еще раз ОК.

Напечатайте текст «Текст» в программе HiperTerminal, при этом на экране печатается текст «Текст», что подтверждает исправность устройства.

Снимите перемычки с контактов 2-3, 4-6, 7-8 СОМ-разъема ВМ8050 .

Напечатайте текст «Текст» в программе HiperTerminal, при этом на экране печать отсутствует, что подтверждает исправность устройства.

Настройка драйвера и выбор порта для переходника USB-COM

Тут нас поджидают первые проблемы: во-первых, ОС могла присвоить виртуальному порту слишком большой номер, например,«25». А программа для «прошивки» ресивера позволяет работать с номерами портов от одного до четырех. Во-вторых, не все преобразователи «USB -COM» могут работать с программой для «прошивки» и самим ресивером. Причина в том, что производители оборудования по-разному изготовили свои изделия и программы к ним. Проверять все преобразователи необходимо индивидуально под вашу программу и ваш ресивер. Часто бывает, что с одним оборудованием преобразователь работает, а с другим- нет.

Если первая проблема устраняется изменением номера порта в настройках ОС, то проблему совместимости оборудования, программы и преобразователя устранить нельзя.

Для изменения присвоенного ОС номера необходимо изменить его вручную. Для этого необходимо войти в «Диспетчер устройств»: «Пуск» — «Настройка» -«Панель управления» — «Система».

Рис. 15.6. «Панель управления»

В появившемся окне выбрать вкладку «Оборудование» и щелкнуть по кнопке «Диспетчер устройств». Откроется окно «Диспетчер устройств». В появившемся окне в древовидном списке выбрать строчку «Порты (COM и LPT). В раскрывшемся списке вы увидите все порты, имеющиеся в вашем компьютере. Выберите ваш виртуальный порт: «преобразователь «USB — COM». У меня преобразователь модели «Prolific».

Рис. 15.7. Список имеющихся портов

Щелкните по этой строчке ПРАВОЙ кнопкой мыши, в открывшемся окне выберите стройку «Свойства».

Рис. 15.8. Настройка выбранного порта

В появившемся окне выберите вкладку «Параметры порта». В строчке «Скорость» выберите «115200», затем щелкните по кнопке «Дополнительно».

Рис. 15.9. Настройка параметров порта

В нижней части открывшегося окна найдите вкладку «Номер COM порта».

Рис. 16. Изменение номера COM порта

Щелкните по вкладке и выберите необходимый номер COM порта.

Обратите внимание, что некоторые номера порта могут быть заняты уже имеющимся оборудованием, например, встроенным модемом. Использовать одновременно один порт нельзя!

После завершения настройки нажмите «ОК» для сохранения внесенных изменений и полностью выйдите из режима настроек, закрыв все ранее открытые окна. После этого перезагрузите компьютер для внесения необходимых изменений. Если же вы изменяли номер «COM» порта «USB — COM» преобразователя, то достаточно просто вынуть его из разъема компьютера и заново подключить.

Готовые решения USB-COM адаптеров от производителей.

Кабель-адаптер COM 9/25M -> USB AM 1м

Цена — 300 руб.
Описание Кабель для подключения устройств с последовательным интерфейсом (RS-232) к USB порту.
Разъемы кабеля или переходника COM25M, COM9M, USB A
Совместимость
Совместимость USB 1.1/2.0
Поддержка ОС Windows 2000, Windows XP
Прочее
Длина кабеля 1 метр
Логистика
Размеры упаковки (измерено в НИКСе) 21.5 х 14.5 х 4.1 см
Вес брутто (измерено в НИКСе) 0.136 кг

Кабель-адаптер TRENDnet COM9M—>USB AM 0.6м

Цена — 500 руб.
Основные
Производитель TRENDnet
Модель TU-S9
Тип оборудования Кабель-переходник
Диаметр 28/24 AWG
Параметры производительности
Скорость передачи данных 500 Кбит/сек
Питание От USB порта
Потребление энергии 500 мА — максимальное
Совместимость
Требования к системе RAM 64 Мб
Поддержка ОС Windows ME, Windows 2000, Windows XP
Прочее
Соответствие стандартам RoHS
Длина кабеля 0.6 метра
Вес 75 грамм
Рабочая температура 0

Размеры упаковки (измерено в НИКСе) 23 x 16.8 x 4.6 см
Вес брутто (измерено в НИКСе) 0.135 кг
Внешние источники информации
Ссылка на сайт производителя www.trendnet.com

Адаптер — переходник USB-COM (RS-232)

Цена — 1500 руб.
Адаптер предназначен для использования приборов и адаптеров расчитанных для включения через Com (RS232) порт, например это очень актуально при использовании современных компьютеров, которые имеют только USB, в этом случае, с помощью этого переходника вы можете использовать современные компьютеры и ноутбуки совместно с нашими приборами и адаптерами, такими как Сканер BMW, Сканер Mercedes, Scanmatik и др.

Оборудование для автосервисов, автодиагностика, диагностическое оборудование, диагностика авто, автомобильный сканер, автосканер, диагностический пост, чип тюнинг, оборудование для автодиагностики Carbrain, UNISCAN, ADP-504, KKL-USB, KKL-COM, сканер BMW, сканер Opel, BMW 1.3.6, Automan, Opel scanner, BMW scanner, мотор тестер, газоанализатор, диагностика двигателя, диагностика панели приборов Программатор транспондеров, OBD-2, OBD2, корректировка одометра, U-581, запуск двигателя, crash data, креш дата, крэш дата, спидометр, тахометр.

Хотя может нужно воспользоваться нуль модемным кабелем (2-3, 3-2, 5-5) и переходником типа —

К переходнику добавляете USB удлинитель вот вам и прямой нуль-модемный кабель.

  • Розничная стоимость 100р .
  • Тип A-A
  • Длина: 1.5 м

Но для остальных ресов нужен «перевёрнутый » нуль-модемный кабель.

  • Розничная цена 155.00 руб.
  • Тип разъема: DB9 F — DB9 F
  • Длина: 1.8 м

или такой переходник:

STLab U-350 (RTL) Адаптер COM 9M -> USB AM

Цена — 350 руб.
Основные
Производитель St-Lab
Модель USB DONGLE SERIAL 1 PORT
Описание Переходник позволяет подключить устройство с интерфейсом RS-232 (например, модем) к порту USB компьютера.
Тип оборудования Кабель-переходник
Разъемы кабеля или переходника COM9M, USB A
Встроенный USB-коннектор Да
Параметры производительности
Скорость передачи данных 115200 бит/сек
Интерфейс USB 1.1
Питание От USB порта
Поддержка ОС Windows 2000, Windows ME, Windows XP, Windows Vista, Windows 2003 Server
Размеры упаковки (измерено в НИКСе) 17 x 13 x 3.2 см
Вес брутто (измерено в НИКСе) 0.077 кг
Внешние источники информации Ссылка на сайт производителя

Рекомендации по переходу с RS-232 на USB

Источники

  • Технические требования к универсальной последовательной шине USB, версия 2.0.
  • Определение класса коммуникационного устройства (CDC) универсальной последовательной шины, версия 1.1.
  • Демонстрационная программа класса коммуникационного устройства USB.

Сокращения

  • USB – универсальная последовательная шина
  • CDC – класс коммуникационного устройства
  • ACM – абстрактная модель управления
  • VID – идентификатор производителя
  • PID – идентификатор продукта

Введение

В компьютерном мире наблюдается тенденция исчезновения COM-портов особенно среди портативных компьютеров. На смену им приходит USB-связь. Однако большинство приложений продолжают использовать стандарт RS-232. В этом случае на помощь может прийти одно решение, которое позволяет использовать USB как порт RS-232. Можно выделить следующие преимущества такого решения:

  • Нет необходимости изменять программу на персональном компьютере
  • Несложные программные и аппаратные изменения во внешнем устройстве

Данным документом преследуется две цели:

  1. Описание перехода с RS-232 на USB в программе микроконтроллера с использованием библиотеки Atmel USB RS232 виртуального COM-порта.
  2. Описание методики построения моста USB RS-232 с использованием библиотеки Atmel.

Обзор

Многие приложения используют коммуникационный порт RS-232 для связи между компьютером и внешним устройством.


Рисунок 1 – Исходное приложение

Переход на использование USB-порта характеризуется следующими преимуществами:

  • USB присутствует на всех новых компьютерах, а RS-232 уже нет
  • Конечное приложение может использовать гибкость USB: буферизация данных, отсутствие потерь данных, автоматическое управление потоком данных и др.
  • USB позволяет запитать подключаемое устройство

Многие из этих преимуществ станут доступными при переключении с RS-232 на USB. Но при этом также целью выполнения данного переключения являются минимальные затраты времени и сил.

Архитектура программного обеспечения

Целью реализации виртуального COM-порта является переход с реальной УАПП-системы к УАПП/USB-системе:

Данная архитектура требует очень немного модификаций.

Со стороны ПК не требуется выполнение каких-либо изменений! Доступ к USB-порту происходит через драйвер COM-порта, поэтому, нет необходимости изменять имеющуюся управляющую программу для компьютера.

Со стороны приложения драйвер УАПП необходимо заменить на драйверы УАПП USB. В этом случае вместо вызова функций УАПП необходимо вызывать УАПП-USB функции.

Класс USB CDC

В данном документе описывается подход для реализации класса коммуникационного устройства (CDC) USB, как ISDN-модемов, виртуальных COM-портов и т.д. Более подробная информация по данному классу может быть найдена на www.usb.org .

В целях соответствия COM-порту USB-устройство объявляет 2 интерфейса:

  • Модель связи абстрактного управления с одной входной точкой прерывания
  • Абстрактная модель управления данными с одной поточной входящей и одной поточной выходящей конечными точками

Загрузка драйвера CDC под Windows®

Класс CDC поддерживается всеми версиями Windows, начиная с Windows 98SE до Windows XP.

После подключения нового USB-устройства Windows проверяет все имеющиеся INF-файлы для загрузки соответствующего драйвера. INF-файл содержит идентификационные данные о производителе и продукте или определение класса USB. Если идентификационные данные или определение класса USB подключенного USB-устройства совпадает с одним из INF-файлов, то Windows загрузит драйвер описанный в этом файле.

Т.к. Microsoft не поддерживает стандартный INF-файл для CDC-драйвера, то Atmel предоставляет INF-файл, который позволяет загрузить этот драйвер под ОС Windows 2000 и Windows XP. После первого подключения пользователь должен указать данный INF-файл, чтобы операционная система определила какой драйвер необходимо загрузить.

Производители USB-продукции могут указывать собственные идентификационные данные (VID – код производителя и PID – код продукции). Для этого необходимо отредактировать данные значения в самом USB-устройстве(config.h) и в INF-файле (см. пример ниже).

Пример INF-файла

Библиотека УАПП USB

Элементарные функции

uart_usb_test_hit()bit uart_usb_test_hit (void);
Проверяет принятие хотя бы одной кодовой посылки.
uart_usb_getchar()char uart_usb_getchar (void);
Возвращает принятый байт в буфере FIFO конечной точки (OUT), если в буфере FIFO имеется хотя бы один байт. Если в стеке нет данных, то данная функция ожидает получение новых данных через USB-порт.
uart_usb_putchar()char uart_usb_putchar (char);
Записывает байт в буфер FIFO конечной точки (IN). Если данная конечная точка заполняется, то данная функция отправляет весь буфер FIFO главному.
uart_usb_tx_ready()bit uart_usb_tx_ready (void);
Проверяет возможность записи байта в буфер FIFO конечной точки (IN).
uart_usb_flush()bit uart_usb_flush (void);
Если в буфере FIFO конечной точки (IN) имеются данные, то данная функция отправляет их. Использование этой функции предотвращает ожидание заполнения буфера FIFO конечной точки (IN) перед отправлением главному (хосту).

Пример реализации преобразователя USB в RS232

Целью данного примера является реализация очень простого преобразователя USB RS-232:

Прим.: В данном примере не может быть изменена конфигурация УАПП.

Архитектура программы внешнего устройства:

В данной реализации все принятые от УАПП посылки запоминаются в промежуточном буфере во избежание потери данных, когда USB не может обрабатывать данные.

Пример передачи сообщения «Hello World»

Если в файле config.h определено HELLO_WORLD_DEMO, то стандартные функции STDIO относятся к USB, а не к УАПП. В программе можно использовать непосредственно функцию “printf()”, например, для записи в USB-порт. Сообщение “HELLO WORLD” непрерывно отправляется, если нажать на кнопку INT0 на демонстрационной плате AT89C5131.

Посылка, отправленная в AT89C5131 через виртуальный COM-порт, отображается на экране.

https://car-dvr.ru/programmamy/shema-podklyucheniya-rs232-cherez-usb-perehodnik-usb-com-svoimi-rukami-shema-ustroistvo-i/
http://www.gaw.ru/html.cgi/adv/app/Atmel/micros/usb/rs232_usb.htm

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

X

Adblock
detector