USB na szeregowy TTL: 3 kroki

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:02

W przypadku niektórych moich projektów PIC potrzebuję interfejsu szeregowego (RS232) do drukowania niektórych wiadomości na ekranie komputera. Nadal mam komputer stacjonarny, który ma jeden interfejs RS232, ale obecnie większość komputerów ma zamiast tego interfejs USB. Można kupić urządzenia konwertujące sygnały – TTL – RS232 na USB, dla których kilka projektów zostało już opublikowanych na Instructables, ale postanowiłem sam zbudować jeden. Powodem tego jest to, że lubię tworzyć rzeczy, ale także to, że ta wersja nie wymaga specjalnego sterownika dla Windows 10, ponieważ używa standardowego deskryptora urządzenia Microchip, który jest już obsługiwany przez Windows 10.

Ponieważ wymagania dotyczące szybkości transmisji mogą się różnić, zdecydowałem się na obsługę następujących szybkości za pomocą zworek na płytce: 9600, 19200, 57600 i 115200. Urządzenie zawsze używa do transmisji 8 bitów, 1 bit stopu i bez parzystości.

Jak być może wiesz, nie możesz używać sygnałów TTL do sterowania interfejsem RS232, więc stworzyłem również płytkę RS232 opartą na układzie MAX232, która konwertuje sygnały do odpowiedniego poziomu. W tej instrukcji zamieściłem również schemat ideowy płyty RS232, ponieważ użyłem jej do testowania mojego konwertera USB na Serial TTL.

Użyłem PIC 16F1455 jako urządzenia do sterowania portem USB i przesyłania wszystkich danych z USB na port szeregowy przy użyciu języka programowania JAL.

Krok 1: Elektronika

Schemat ideowy przedstawia potrzebne komponenty elektroniczne. Zauważ, że zamieściłem również schemat ideowy płytki RS2323, która konwertuje sygnały TTL na sygnały RS232, ale jest to tylko dodatkowa informacja. Poniższa lista komponentów dotyczy tylko konwertera USB na szeregowy TTL.

Do tego projektu potrzebne są następujące elementy elektroniczne:

• 1 mikrokontroler PIC 16F1455 z gniazdem
• Kondensatory ceramiczne: 1*470 nF, 1*100nF, 2*22 pF
• 1 kryształ 12 MHz
• 1 kondensator elektrolityczny 10 uF/25V
• Rezystory: 2*10k, 3*330 Ohm, 2*22 Ohm
• Diody: 1 bursztynowa, 1 żółta, 1 zielona
• 1 złącze USB
• 2 zworki
• 1 nagłówek, 4 piny

Możesz zbudować obwód na płytce stykowej, jak pokazano na obrazku. Obwód jest zasilany przez złącze USB. Do zasilania płytki RS232 użyłem USB 5 Volt.

Krok 2: Oprogramowanie

Oprogramowanie wykonuje następujące zadania:

• Obsługa interfejsu USB. Do tego użyłem standardowej biblioteki szeregowej JAL USB
• Po skonfigurowaniu konwertera USB na Serial TTL żółta dioda LED zaświeci się
• Po odebraniu znaku z USB jest on kopiowany do interfejsu szeregowego
• Po odebraniu znaku z interfejsu szeregowego jest on kopiowany na USB
• Za każdym razem, gdy znak jest odbierany z dowolnej strony, zielona dioda LED zapala się na krótko, aby wskazać, że dane są przesyłane
• Ustaw prędkość transmisji interfejsu szeregowego za pomocą ustawień zworki. Szybkość transmisji można zmienić w dowolnym momencie

Zanim interfejs USB będzie mógł być używany, musi zostać skonfigurowany przez komputer hosta. Odbywa się to poprzez ustawienie odpowiednich parametrów szeregowych w programie emulatora terminala na komputerze PC i włączenie sterowania przepływem RTS/CTS. Szybkość transmisji interfejsu USB można ustawić na dowolną wartość, natomiast szybkość transmisji interfejsu szeregowego określają ustawienia zworki. Zauważ, że obie szybkości transmisji nie muszą być takie same.

Dołączono plik źródłowy JAL i plik Intel Hex do programowania PIC.

Krok 3: Ostateczny wynik

Do tego demo podłączyłem konwerter USB na Serial TTL do mojej płytki RS232. Powodem tego jest to, że mogę wtedy pokazać operację na moim komputerze stacjonarnym, który ma zarówno port USB, jak i port RS232.

Na filmie widać otwarte 2 okna emulatora terminala. Lewe okno pokazuje dane na porcie RS232, podczas gdy prawe okno pokazuje dane na porcie USB. Dla portu RS232 nie jest wymagana kontrola przepływu. Dla portu USB konwerter USB na Serial TTL jest konfigurowany poprzez włączenie sterowania przepływem RTS/CTS, po czym zapali się żółta dioda LED.

Zauważ, że w tym demo użyłem szybkości transmisji 9600 bodów dla portu RS232 i szybkości transmisji 115200 dla portu USB.

Jeśli jesteś zainteresowany użyciem mikrokontrolera PIC z JAL – językiem programowania podobnym do Pascala – odwiedź stronę JAL

Baw się dobrze, robiąc to instruktażowe i czekając na twoje reakcje i wyniki.