Распиновка COM порта. Распиновка COM порта Самодельный адаптер интерфейсов usb rs232 для тепловычислителя

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. - книга, которая может пригодится в радиолюбительской практике.

Вот что понадобится для переходника:

Позиционное обозначение	Наименование	Аналог/замена
	Конденсатор керамический - 0,1мкФх50В	SMD типоразмер 0805
	Конденсатор керамический - 33пФх50В	SMD типоразмер 0805
	Микросхема MAX232	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.

Рисунок 1.

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 - читаем дальше!

Первое, что сделал – закрепил светодиоды на лицевой стороне корпуса, используя клипсы.

Рисунок 2

Рисунок 3.

Рисунок 4.

Рисунок 5.

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.

Рисунок 6

Плату, о которой говорилось выше, приклеил к основанию корпуса на силиконовый клей.

Рисунок 7

Когда клей высох подпаял светодиоды, чтобы ограничить ток использовал резисторы сопротивлением 270 Ом.

Рисунок 8

На одной из старых плат мне попался готовый фрагмент со всей необходимой обвязкой для MAX232. Оставалось только его вырезать и впаять микросхему.

Рисунок 9

Рисунок 10

Микросхемы MAX232 не нашел под рукой, вместо неё впаял аналог - ADM232.

Рисунок 11

С обеих сторон наклеил изоляционный материал. Использовал силиконовый клей.

Рисунок 12

Рисунок 13

Клей высох. Следующим делом вклеил получившийся «бутерброд» в корпус.

Рисунок 14

Спаял платы между собой по схеме, а также подпаял и закрепил разъём DB9.

Рисунок 15

Всё проверил. Полностью собранный переходник USB-COM(RS232).

Нуль модемный кабель очень нужная вещь в спутниковом хозяйстве. В первую очередь для прошивки спутниковых ресиверов. Но не всегда его можно купить вот и приходится делать самому.

Как я уже говорил 0-модемный кабель нам пригодиться в первую очередь для пере прошивки спутниковых ресиверов. И если для этого можно использовать короткий, который проще купить, то для кардшаринга через компьютер почти всегда нужен длинный или очень длинный (делал до 15 м.) . А такой лучше спаять самому. Причем делается он довольно легко.

Как сделать самому нуль модемный кабель (RS232) шнур для прошивки тюнера своими руками ?

Нам понадобятся два разъемы DB-9F, паяльник, припой, кабель – витая пара, как по мне подходит в самый раз (можно и другой какой есть под рукой телефонный нормально), схемы и умелые руки.

Есть несколько вариантов подключения но чаще всего нужен кабель на три контакта. Ну а если такой не подойдет – тогда делаем полный на все контакты по соответствии с рисунками ниже.

Не полный ноль модемный кабель подходит почти всегда. Но и он имеет разновидности когда его контакты идут

Контакты 2 – 2 и 3 – 3 , 5 -5 прямой

Контакты 2 – 3 и 3 – 2 , 5 – 5 не прямой

Именно последний не прямой подходит чаще всего.

Распайка ком порта rs-232 в спутниковых ресиверах может иметь вид как “папы” так и “мамы”.

“Мамки” встречаются намного чаще так что советую делать с двумя “мамками” на концах.

Именно непрямой нуль-модемный кабель с двумя мамка, и с расчетом справа-налево, подходит для прошивки большинства спутниковых ресиверов, или для шаринга.

Сначала пара слов про микросхему PL2303 . Существует 2 распространенных варианта данной микросхемы: новая(var D 2012 г.) и старая(var A 2004 г.). По Datasheet распиновка у них отличается, так что нужно смотреть, какая у вас версия микросхемы. Данная статья касается только старой версии микросхемы.

Вариант переходника с сопряжением уровней.

Микросхема PL2303 способна полностью заменить COM-порт, но я использую только контакты Tx и Rx. Остальные откидываю за ненадобностью. Схема данного переходника представлена на рисунке 1.

Для сопряжения уровней между USB и COM портом я использую микросхему MAX232. Эта микросхема нужна из-за того, что в классическом COM-порту логические уровни это +-12 вольт, а USB работает с уровнями 0-5 вольт.

Рисунок 1 - Схема переходника USB-COM-порт на микросхеме PL2303 с сопряжение уровней

Печатная плата этого переходника содержится в файлах к статье.

Вариант переходника без сопряжения уровней

Если нет необходимости в сопряжении уровней, можно отбросить часть схемы с микросхемой MAX232. После изменения получается схема представленная на рисунке 2. Данная вариация схемы хорошо подходит для подключения микроконтроллеров по UART (масса у микроконтроллера и переходника должна быть общая).

Рисунок 2 - Схема переходника USB-COM-порт на микросхеме PL2303 без сопряжения уровней

Печатная плата так же содержится в файлах к статье.

На рисунке 3 представлено готовое устройство. Хотя изначально плата была сделана для первого варианта, позже микросхема MAX232 была демонтирована за ненадобностью. Сейчас переходник успешно применяется для связи микроконтроллеров AVR c компьютером по UART.

Рисунок 3 - Фото готового устройства

Драйвер для микросхемы PL2303

За драйвером идем на сайт производителя и скачиваем последнюю версию драйвера. Ссылка на драйвер

Возможные проблемы

Проблема с драйвером, пишет "Запуск этого устройства невозможен. (Код 10)". Есть два варианта решения:

1) установить старую версию драйвера. Скачать старый драйвер можно там же. У меня windows 10 и этот способ мне не очень помог.

2) скачать костыль к драйверу (лежит в файлах к статье.). Не помню откуда взял, но мне помогло. После скачивания:

• ser2pl.inf- правой кнопкой и установить
• Все скопировать в С:/Windows/System32/Drivers

Для проверки работоспособности переходника нужно замкнуть контакты Rx Tx и отправить в COM-порт какие-нибудь данные, данные должны вернуться. Для мониторинга СOM-порта я использую программу Advanced Serial Port Monitor .

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
U1	Преобразователь USB в RS-232	PL2303	1			В блокнот
U2	ИС RS-232 интерфейса	MAX232	1	если надо		В блокнот
C1, C22	Конденсатор	22 пФ	2			В блокнот
C3, C88	Конденсатор	1 мкФ	6			В блокнот
R1, R2	Резистор	27 Ом	2			В блокнот
R3	Резистор	1.5 кОм	1

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.

Стандарт	EIA RS-232-C, CCITT V.24
Скорость передачи	115 Кбит/с (максимум)
Расстояние передачи	15 м (максимум)
Характер сигнала	несимметричный по напряжению
Количество драйверов	1
Количество приемников	1
Схема соединения	полный дуплекс, от точки к точке

Порядок обмена по интерфейсу RS-232C:

Наименование	Направление	Описание	Контакт (25-контактный разъем)	Контакт (9-контактный разъем)
DCD	IN	Carrier Detect (Определение несущей)	8	1
RXD	IN	Receive Data (Принимаемые данные)	3	2
TXD	OUT	Transmit Data (Передаваемые данные)	2	3
DTR	OUT	Data Terminal Ready (Готовность терминала)	20	4
GND	-	System Ground (Корпус системы)	7	5
DSR	IN	Data Set Ready (Готовность данных)	6	6
RTS	OUT	Request to Send (Запрос на отправку)	4	7
CTS	IN	Clear to Send (Готовность приема)	5	8
RI	IN	Ring Indicator (Индикатор)	22	9

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.

Соединение:

• 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).

Соединение:

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

Примечание:

DTE 9 F <--> DCE 25 M

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

Соединение:

• 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).

Соединение:

• 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

Соединение:

• 1+6+4

Примечание: Остальные не используются.

Заглушка на COM-порт 25 pin F

Применяется для тестирования коммуникационных приложений.

Соединение:

• 6+8+20

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 <1>) и +3..+15В (логический <0>).

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 теме рассмотрим подборку нескольких радиолюбительских схем, позволяющих собрать переходник USB COM, который часто используется в измерительной и медицинской техники. Устаревший, но все еще актуальный последовательный порт RS-232, он же COM-порт, используется для обмена информацией между компьютером и устройством. Последовательным он назван потому, т.к обмен данными идет бит за битом по одному.

Переходник USB COM на FT8U232BM

Основа переходника микросборка FT8U232BM. Она поддерживает все требуемые стандартом COM порта уровни (DCD, RX, TX, DTR, GND, DSR, RTS, CTS, RI) согласно распиновки.

Для согласования TTL уровней RS232 с FT8U232BM используются микросборки 74НС00. Микросхема 93С46 используется для хранения персонального номера (PID), код изготовителя (VID) и заводского номера устройства. Поэтому ее можно и исключить, но тогда к адаптеру можно подключить только одно устройство создающее виртуальный COM-порт. Справочная документация драйвера для работы с компьютером и чертеж печатной платы можете скачать по зеленой ссылке выше.

Упрощенный вариант

В ней поддерживаются только сигнальные цепи RX, TX, RTS, CTS. Для согласования уровней используется довольно известная микросхема MAX232.

PL2303HX является преобразователем почти готовым адаптером USB в RS232. В конструкции используется приемо-передатчик MAX232, преобразующий уровни RX, TX.

Имеется два варианта переходника USB COM микросхемы: новая(var D 2012 г.) и старая(var A 2004 г.). По справочнику распиновка у них отличается, так что нужно обязательно уточнить, какая у вас версия микросборки.

PL2303 полностью заменяет COM-порт, но чаще всего используются только контакты Tx и Rx. Для сопряжения уровней между портом USB и COM я применяю широко известную микросхему MAX232. Она нужна для того, что в типовом COM-порту логические уровни это 12 вольт, а USB работает с более низкими уровнями.

Для работы с адаптером необходимо установить в операционной системе компьютера драйвер для виртуального COM-порта, его можно скачать по ссылке выше.

Для проверки работоспособности схемы можно замкнуть контакты преобразующие уровни Rx Tx и отправить в COM-порт какие-нибудь данные, они должны вернуться. Для мониторинга порта отлично подходят .

Питание Attiny2313 происходит от .Схема поддерживает работу только с управляющими сигналами Rx и Tx.

Прошивку к микроконтроллеру, рисунок печатной платы переходника, программу терминал для проверки устройства, драйвер и фьюзы можно скачать по ссылке выше.

При подключении интерфейса к компьютеру должен появиться сообщение «Найдено новое оборудование». Устанавливаем по стандартному алгоритму драйвер и все устройство готово к работе. Для проверки работоспособности кратковременно замыкаем Rx и Tx выводы и с программы терминала выставляем номер COM порта и отправляем любое сообщение. Если адаптер рабочий, то сообщение должно появится в окне программы.