Содержание
В данной статье приведена подборка схем, позволяющая собрать несложное, но крайне полезное устройство: переходник Com USB.
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.
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.
Скачать datasheet FT8U232BM (1,4 Mb, скачано: 2 200)
Скачать драйвер для FT8U232BM (1,7 Mb, скачано: 1 910)
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 микросхема MAX232.
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.
Скачать драйвер для PL2303HX (3,5 Mb, скачано: 2 575)
Затем настраиваем виртуальный порт: выставляем в окошке «управление потоком» — НЕТ. Затем выбираем свободный номер порта.
USB — COM переходник на микроконтроллере Attiny2313
Питание микроконтроллера Attiny2313 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:
Скачать файлы для USB переходника (1,4 Mb, скачано: 2 523)
При программировании Attiny2313, фьюзы необходимо выставить следующим образом:
Для работы устройства необходимо установить драйвер виртуального COM порта. Для этого скачиваем его:
Скачать драйвер (1,1 Mb, скачано: 2 708)
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:
Скачать файлы для USB — Com на Atmega8 (1,5 Mb, скачано: 3 986)
Фьюзы при программировании для atmega8/48/88:
Полезные изобретения на микроконтроллерах
Переходник USB–COM(RS232) своими руками.
- Автор: Ерёмин Антон
- Добавить комментарий
Переходник USB – COM(RS232) своими руками – статья, в которой расскажу, как сделать несложный переходник всего за один вечер. Данный переходник, кстати, совместим с процессорным модулем CPU 166 P. Полезные схемы с применением микроконтроллеров и плис — книга, которая может пригодится в радиолюбительской практике.
Вот что понадобится для переходника:
Конденсатор керамический — 0,1мкФх50В
SMD типоразмер 0805
Конденсатор керамический — 33пФх50В
SMD типоразмер 0805
ADM232 корпус SOIC16
Светодиоды индикаторные диаметром 3мм.
Готовый модуль – переходник USB-COM(уровни ТТЛ) на микросхеме FT232
Резистор 0,125Вт 270 Ом
SMD типоразмер 0805
Резистор 0,125Вт 510 Ом
Резистор 0,125Вт 100 Ом
Штекер DB9 папа
Штекер платный 3 контакта
А также клипсы к светодиодам, небольшой пластиковый корпус, немного проводов и силиконовый клей.
Если для Ваших целей достаточно уровней ТТЛ, то готовой платы на микросхеме FT232 будет достаточно(на рисунке 1 — красная плата), а если необходимо получить уровни близкие к уровням протокола RS232 — читаем дальше!
Первое, что сделал – закрепил светодиоды на лицевой стороне корпуса, используя клипсы.
Светодиоды использовал на 3мм.
Далее канцелярским ножиком, осторожно, сделал отверстие для USB разъёма.
На плате есть готовые контактные площадки со всеми сигналами( согласно протокола RS232, только уровни ТТЛ), а также выведено питание и контакты для светодиодов RX и TX, используя данную плату, можно сделать полный переходник USB-COM. Полный переходник мне не нужен, ограничился сигналами RX и TX, а также использовал сигналы для подключения светодиодов. Для того чтобы перевести уровни ТТЛ в близкие к уровням протокола RS232, нужно использовать буферную микросхему MAX232, но об этом немного позже.
Плату, о которой говорилось выше, приклеил к основанию корпуса на силиконовый клей.
Когда клей высох подпаял светодиоды, чтобы ограничить ток использовал резисторы сопротивлением 270 Ом.
На одной из старых плат мне попался готовый фрагмент со всей необходимой обвязкой для MAX232. Оставалось только его вырезать и впаять микросхему.
Микросхемы MAX232 не нашел под рукой, вместо неё впаял аналог — ADM232.
С обеих сторон наклеил изоляционный материал. Использовал силиконовый клей.
Клей высох. Следующим делом вклеил получившийся «бутерброд» в корпус.
Спаял платы между собой по схеме, а также подпаял и закрепил разъём DB9.
Всё проверил. Полностью собранный переходник USB-COM(RS232).
Переходник в работе.
А вот процессорный модуль CPU 166P, для которого переходник и собирался.
На следующих фото — похожие переходники USB-COM, с ними связать модуль CPU 166 P не удалось.
Данные переходники построены на основе чипа prolific.
- Цена: $1.91
- Перейти в магазин
Дешевые USB-COM: расстановка точек над i. Расчлененка. Осциллограммы. Тестирование в реальных условиях.
Как-то потребовалось максимально бюджетно организовать прием факсов в небольшом офисе. Для этого с антресолей был извлечен факс-модем ZyXEL Omni 56K, а поскольку в современных компьютерах порт RS-232 давно канул в лету, на БиКе было решено приобрести адаптер USB-COM. Изучение предложений привело к решению купить все четыре имеющиеся в продаже на тот момент разновидности, благо итоговая стоимость получалась порядка 11 USD.
Итого по получении из пакета были извлечены (слева направо в порядке возрастания цены): 
Самый дешевый экземпляр обзора. Выглядит хлипко, плата из корпуса вытаскивается невооруженными руками.
Вместо корпусного чипа просто «капля» на текстолите. Флюс не отмыт.
Идентификатор устройства — VID_1A86&PID_7523, на диске и в интернете наличествуют драйверы под современные 32- и 64-битные операционные системы от Microsoft. После установки драйверов идентифицируется как USB_SERIAL CH340.
Backtrack linux тоже в курсе о его существовании:
Подключенный осциллограф показал, что выходы RTS и DTR выдают в качестве логической единицы +5В, в качестве логического нуля 0В, то есть никакой не RS-232, а самый что ни на есть незамутненный TTL. То же самое относится к выводу TXD.
В режиме простоя.
В режиме передачи данных. Здесь и далее на всех осциллограммах скорость порта 9600 бод, 8 бит посылка, 1 стоп-бит, нет контроля четности. Развертка — 1 мс/деление, чувствительность — 5 вольт/деление (делитель в щупе установлен в положение 1:10).
В порт выводится одно и то же слово. Первому, кто его назовет — плюс в карму.
2. «Прозрачный».
В отличие от предыдущего не разбирается вообще. Но сквозь прозрачную пластмассу видна такая же «капля», да и определяется в системе с тем же VID-PID. Не удивительно, что и логические уровни оказались такие же.
3. «Черный». Опознался при включении как VID_067B&PID_2303.
Самый свежий драйвер, скачанный с сайта Prolific, завелся с полтыка, что позволяет сделать вывод, что чип — либо оригинальный Prolific, либо поздний клон, не опознающийся драйвером как контрафактный.
На обратной стороне нашлась микросхема-преобразователь уровней SP3243ECA.
Уровень в режиме простоя:
В режиме передачи данных:
Тот же VID_067B&PID_2303. Так же заработал с последним драйвером.
Чип преобразователя уровней — MAX211CAI.
Уровень в режиме простоя:
В режиме передачи данных:
Тестирование работоспособности с реальными устройствами.
Устройство №1: спутниковый ресивер Dreambox 500S.
Параметры подключения: 115200 8N1.
Адаптеры на CH340 выдают в консоль мусор:
Адаптеры на PL2303 работают корректно:
Устройство №2: тот самый ZyXEL Omni 56K
Параметры подключения: 57600 8N1.
Все 4 адаптера подключились успешно.
.
Устройство №3: маршрутизатор Cisco 2801.
Параметры подключения: 9600 8N1.
Все 4 адаптера подключились успешно.
Устройство №4: офисная АТС Nortel Meridian 11C.
Параметры подключения: 9600 8N1
Все 4 адаптера подключились успешно.
Устройство №5: попытаемся прочесть EEPROMы 24Cxx и 93Cxx программатором PonyProg.
Как известно, программа PonyProg2000 позволяет читать и писать большое количество последовательных флэшек и микроконтроллеров, используя последовательный порт компьютера в качестве интерфейса. Отличие от предыдущих испытаний в том, что собственно выводы приема и передачи данных нам понадобятся постольку поскольку. Для программирования используется режим Bit-Banging — имитация сигналов интерфейса методом «дрыгания» в нужном порядке выводов GPIO (DTR, DST, CTS, RTS). На многих форумах электронщиков утверждается, что USB-COM преобразователь для этих целей непригоден вообще. Что мы сейчас и проверим.
Сдуваем SPD-чип со старой планки памяти. Это и есть EEPROM 24С02.
Панельки-переходника с SOIC на DIP у меня нету, поэтому подпаиваю по проводу к каждой ноге.
Сигналы порта уходят на ноги чипа через резисторы 4.7к и «подперты» стабилитронами 5.1В согласно схеме.
Общая часть программатора. 
Переходник для I2C. 
Переходник для Microwire. 
Подаем 5В от USB, запускаем программу, выбираем чип, нажимаем кнопку «Прочитать».
Вот оно, содержимое:
Флэшка прочлась, но очень-очень медленно. На несчастные 256 байт понадобилось порядка 30 секунд. Страшно представить, сколько будет читать флэшка размером хотя бы 1 мегабайт.
Тем не менее, констатируем, что прочесть 24Cxx удалось.
Теперь попробуем прочесть EEPROM с интерфейсом Microwire.
Выдергиваем 93C46 из панельки на старой сетевой плате:
Вставляем в макетку и обвязываем резисторами-стабилитронами согласно схеме.
Нажимаем кнопку «Прочитать».
В ответ получаем нули:
Неужели флэшка пустая? Подключаем стенд к порту на материнской плате, читаем.
Нет, не пустая. В чем же дело? Подключаем логический анализатор и смотрим обмен.
Кроме ужасающей разницы в периодах следования импульсов видим, что аппаратный порт дрыгает ногой сброса (канал №3), а USB-COM не хочет. Эта нога управляется сигналом TXD порта. Как его разработчики Ponyprog умудрились сделать постоянно высоким, я не знаю. Возможно, это недокументированная возможность именно «аппаратного» порта. Напишите в комментариях, если кто в курсе.
Констатируем: прочитать 93Cxx не удалось.
Субъективные выводы: с модемом оставлю работать «бесхвостого», ибо если нет разницы, то зачем платить больше. «Прозрачного» и «черного» положу рядом в резерв, так как «капли» по моим наблюдениям долго не живут. В сумку с инструментами брошу «серого» как имеющего максимальные уровни.
