От USB к последовательному TTL: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Для некоторых моих проектов PIC мне нужен последовательный интерфейс (RS232) для вывода сообщений на экран моего компьютера. У меня все еще есть настольный компьютер с одним интерфейсом RS232, но в настоящее время большинство компьютеров имеют интерфейс USB. Вы можете купить устройства, которые преобразуют сигналы TTL-RS232 в USB, для которых уже опубликовано несколько проектов на Instructables, но я решил создать один сам. Причина этого в том, что мне нравится создавать вещи, но также и то, что для этой версии не нужен специальный драйвер для Windows 10, поскольку он использует стандартный дескриптор устройства Microchip, который уже поддерживается Windows 10.

Поскольку требования к скорости передачи данных могут отличаться, я решил поддерживать следующие скорости передачи с помощью перемычек на плате: 9600, 19200, 57600 и 115200. Устройство всегда использует 8 бит, 1 стоповый бит и без контроля четности для передачи.

Как вы, возможно, знаете, вы не можете использовать сигналы TTL для управления интерфейсом RS232, поэтому я также создал плату RS232 на основе микросхемы MAX232, которая преобразует сигналы до нужного уровня. В этой инструкции я также разместил схематическую диаграмму платы RS232, так как я использовал ее для тестирования своего преобразователя USB в последовательный TTL.

Я использовал PIC 16F1455 в качестве устройства для управления портом USB и передачи всех данных с USB на последовательный порт с помощью языка программирования JAL.

Шаг 1: Электроника

На принципиальной схеме показаны необходимые вам электронные компоненты. Обратите внимание, что я также разместил схематическую диаграмму платы RS2323, которая преобразует сигналы TTL в сигналы RS232, но это такая же дополнительная информация. Список компонентов ниже предназначен только для преобразователя USB в последовательный TTL.

Для этого проекта вам потребуются следующие электронные компоненты:

• 1 микроконтроллер PIC 16F1455 с разъемом
• Керамические конденсаторы: 1 * 470 нФ, 1 * 100 нФ, 2 * 22 пФ
• 1 кристалл 12 МГц
• 1 электролитический конденсатор 10 мкФ / 25В
• Резисторы: 2 * 10к, 3 * 330 Ом, 2 * 22 Ом
• Светодиоды: 1 желтый, 1 желтый, 1 зеленый
• 1 разъем USB
• 2 джемпера
• 1 заголовок, 4 контакта

Вы можете построить схему на макете, как показано на рисунке. Схема питается от USB-соединения. Я использовал USB 5 вольт для питания платы RS232.

Шаг 2: Программное обеспечение

Программа выполняет следующие задачи:

• Работа с интерфейсом USB. Для этого я использовал стандартную последовательную библиотеку JAL USB.
• После настройки преобразователя USB в последовательный TTL загорится желтый светодиод.
• Когда символ получен с USB, он копируется в последовательный интерфейс.
• Когда символ получен из последовательного интерфейса, он копируется на USB.
• Каждый раз, когда с любой стороны принимается символ, на короткое время загорается зеленый светодиод, указывая на то, что данные переданы.
• Установите скорость последовательного интерфейса с помощью перемычек. Скорость передачи можно изменить в любой момент.

Перед использованием интерфейса USB его необходимо настроить на главном компьютере. Это делается путем установки правильных параметров последовательного интерфейса в программе эмулятора терминала на ПК и включения управления потоком RTS / CTS. Скорость передачи USB-интерфейса может быть установлена на любое значение, в то время как скорость передачи последовательного интерфейса определяется настройками перемычки. Обратите внимание, что обе скорости не обязательно должны быть одинаковыми.

Исходный файл JAL и файл Intel Hex для программирования PIC прилагаются.

Шаг 3: окончательный результат

Для этой демонстрации я подключил преобразователь USB к последовательному TTL к моей плате RS232. Причина в том, что затем я могу показать операцию на своем настольном компьютере, который имеет как порт USB, так и порт RS232.

На видео вы видите 2 открытых окна эмулятора терминала. В левом окне отображаются данные порта RS232, а в правом окне - данные порта USB. Для порта RS232 управление потоком не требуется. Для порта USB преобразователь USB в последовательный TTL настраивается путем включения управления потоком RTS / CTS, после чего загорается желтый светодиод.

Обратите внимание, что для этой демонстрации я использовал скорость передачи 9600 бод для порта RS232 и скорость передачи 115200 бод для порта USB.

Если вы заинтересованы в использовании микроконтроллера PIC с JAL - языком программирования, подобным Pascal, - посетите веб-сайт JAL.

Получайте удовольствие, создавая это Руководство, и с нетерпением ждем ваших отзывов и результатов.