Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

Main Page -> Forum Index -> DIY Structures -> Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

Author

Message

manekinen
Poziom 21

Joined: 12 Apr 2006
Posts: 1257
Location: Kętrzyn

31 Jul 2010 14:43

Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

Prezentowane urządzenie to konwerter 3w1: USB - RS232, RS485, oraz UART. Rolę konwertera pełni dedykowany układ FT232RL widziany w systemie jako port COM, a wspomagany jest przez dwa układy MAX232 oraz MAX485. Wszelkich ustawień pracy konwertera dokonujemy poprzez system tak jak ma to miejsce w normalnym porcie COM, obsługiwane prędkości 110 - 921600 bps.

Płytka jednostronna o wymiarach 30mm x 58mm, wszystkie elementy do montażu powierzchniowego, prócz gniazda COM (DB-9M, męski DB9). Na płytce znajdują się dwie diody sygnalizacyjne, czerwona TX oraz zielona RX, przyłączone odpowiednio do pinów CBUS0 oraz CBUS1 układu FT232R. Rezystory ograniczające prąd to typowo 270ohm, ale należałoby dobrać je do napięcia diod, czerwona z reguły wymaga mniejszego napięcia.

Dostępne są trzy złącza:

RS232 - Rolę tłumacza napięć TTL - V.24 pełnią dwie kości MAX232. Można by zastosować dedykowany konwerter MAX211 ale jest on dużo droższy i ciężej go dostać więc zdecydowałem się jednak na tanie i wszechobecne MAX232. Jedyna wada takiego rozwiązania to brak konwersji linii RING, ale praktycznie nie jest ona wykorzystywana w innych urządzeniach. Układy posiadają pompę ładunkową wytwarzającą napięcia +9V oraz -9V niezbędne dla zagwarantowania zgodności z V.24. Układy RS232 odwracają logikę, stan wysoki na wejściu da stan niski na wyjściu i odwrotnie.

RS485 - Na płytce znajduje się także układ konwertera RS485 (tutaj SN75176), jego nadajnik sterowany jest linią TXDEN z pinu CBUS2 układu FT232R, tak że aktywny jest tylko w chwili wysyłania znaku i odbywa się to automatycznie. Jego odbiornik w tym konwerterze jest konfigurowalny poprzez przypisanie poszczególnych funkcji dla pinu CBUS3 układu FT232. Zrobimy to przy pomocy programu MPROG. Funkcja "TXDEN" - odbiornik będzie cały czas włączony ale będzie wyłączany automatycznie podczas nadawania - nie odbierzemy echa. "PWRON" - odbiornik załączony na stałe, będzie odbierane echo. "I/O" - odbiornik wyłączony, wyjście w stanie wysokiej impedancji, nie blokuje linii READ umożliwiając korzystanie z pozostałych złącz konwertera. UWAGA - domyślnie odbiornik pracuje! Wyjście różnicowe A i B w postaci goldpinów, na płytce dodatkowo znajduje się zworka załączająca rezystor terminatora 120ohm.

UART TTL - Czyli linie TxD oraz RxD w standardzie TTL wyprowadzone w postaci goldpinów do bezpośredniego podłączania układów korzystających z transmisji asynchronicznej z poziomami napięć 0V-5V, takich jak mikrokontrolery. Pin RxD jest współdzielony z wyjściem układu RS232 który nie ma możliwości przełączenia go w stan wysokiej impedancji podczas gdy układ jest nieużywany (0V na wejściu RS). W zamian przy takim stanie wejścia serwuje nam stan wysoki na pinie RxD uniemożliwiając jego bezpośrednie współdzielenie z innym urządzeniem nadającym. Najłatwiejszym sposobem obejścia tego konfliktu było połączenie wyjścia tego układu do linii read poprzez rezystor 10K - układ FT232 dane odbierze prawidłowo, a podłączając inny nadajnik pod złącze UART TTL prąd potrzebny do ściągnięcia pinu RxD nie będzie większy jak 1mA.

Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

Układ zasilany jest z portu USB, przedstawiając się dla komputera informuje go że jego zapotrzebowanie na prąd to 90mA. Wartość tą dobrze będzie zwiększyć, a to z powodu układu do konwersji RS485 którego zapotrzebowanie na prąd jest o wiele większe. Użyjemy do tego celu programu MPROG, za pomocą którego mamy możliwość zmiany zawartości wewnętrznej pamięci eeprom i przystosować kość do naszych potrzeb. Najpierw instalacja sterowników. Pobieramy STEROWNIK VCP (virtual com port), po podłączeniu urządzenia wskazujemy instalatorowi paczkę ze sterownikiem.

Montaż:
1. Gniazdo COM lutowane od wierzchu - potrzebujemy gniazda z niezabudowanymi wyprowadzeniami aby móc je w miarę łatwo przylutować. W przypadku gniazda zabudowanego tak jak w tym przypadku, o ile do 5 pinów z brzegu można się dostać cienkim grotem, to 4 piny od środka należy połączyć nieco inaczej. Sztuczkę jaką z powodzeniem stosuję można znaleźć tutaj - Lutowanie Przelotek.
2. Ścieżki przechodzą pomiędzy padami układów SOIC, ich grubość w tych miejscach wynosi 10 milsów, a odstępy w tych miejscach jeszcze mniej - należy więc starannie wykonywać płytkę aby uniknąć zwarć.
3. Miejsca na kondensatory dla układów MAX232 przystosowane do lutowania elektrolitów SMD w obudowach 0405 , można użyć kondensatorów ceramicznych lub innych, oczywiście o odpowiednich wartościach.
4.Na płytce nalezy wykonać 5 połączeń zworkami.

Uwagi:
Aby sprawdzić układ RS232, należy zewrzeć piny nr 2 oraz 3 we wtyczce DB9 - w terminalu powinniśmy otrzymać echo tego co wysyłamy, a obydwie diody powinny migać jednocześnie. Jeśli tak się nie dzieje, należy zewrzeć piny TX oraz RX w złączu TTL - tutaj musi już to działać o ile płytka nie zawiera błędów montażowych. W przypadku problemów z konwerterami MAX232, należy zmierzyć napięcia na nogach 2 oraz 6 - powinny wynosić w okolicach +9V oraz -9V. Jeśli tak nie jest, nalezy sprawdzić czy użyliśmy prawidłowych kondensatorów dla wbudowanej przetwornicy napięcia - wersja MAX232 wymaga 4x 1uF, natomiast wersja MAX232A wymaga 4x100nF. Aby sprawdzić układ RS485 wystarczy włączyc jego odbiornik. Na fotografiach płytka prototypowa, brak na niej rezystora 1K oddzielającego linię RxD od wyjścia MAX232 - w załączniku uaktualniony projekt.

Zapraszam również do artykułu na mojej stronie - http://diy.elektroda.eu/konwerter-3w1-usb-do-rs232-rs485-uart/ . Jest tam dodatkowo opisana obsługa programu MPROG.

W załączniku znajdują się pliki projektu eagle 5.4.0, oraz ich odpowiedniki PDF gotowe do wydrukowania.

usb-rs232-rs485-uart.rar

Description:

n/a

Download

Filename:

usb-rs232-rs485-uart.rar

Contents:

Filesize:

103.83 KB

Punkty:

0.00

Google

Google Adsense

31 Jul 2010 14:43

Mictronic
Poziom 19

Joined: 22 Mar 2006
Posts: 665
Location: Bydgoszcz

#2 31 Jul 2010 17:29

Re: Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

Witam, ładny projekt, ładne płytki ale mam pytanie co do konwertera 485. Czy układ SN75176 jest zamienny z MAX485?

bobek_wb
Poziom 10

Joined: 10 Feb 2006
Posts: 53

#3 31 Jul 2010 17:36

Re: Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

Tak, MAX485 jest zamiennikiem SN75176 i odwrotnie.

mick
Poziom 13

Joined: 11 Apr 2003
Posts: 145
Location: M-ce

#4 01 Aug 2010 12:45

Re: Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

Przydałyby się DIPswitche do zmiany wyprowadzeń tak aby na gniazdo DB9 można było podać sygnały RS232 lub RS485 lub TTL, bo goldpiny nie są zbyt wygodne.
Ogólnie układ bez zarzutów bardzo ładnie wykonany.
W jaki sposób cynujesz płytki?

bobek_wb
Poziom 10

Joined: 10 Feb 2006
Posts: 53

#5 01 Aug 2010 20:46

Re: Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

mick wrote:

W jaki sposób cynujesz płytki?

Patrząc na jakość ocynowania jak i tego co autor podaje na swojej stronie płytki cynowane są za pomocą preparatu do bezprądowego cynowania.

Google

Google Adsense

# 01 Aug 2010 20:46

buzerek
Poziom 11

Joined: 19 Jan 2008
Posts: 75

#6 02 Aug 2010 21:59

Re: Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

Czy to będzie współpracować z BASCOM-AVR ?

manekinen
Poziom 21

Joined: 12 Apr 2006
Posts: 1257
Location: Kętrzyn

03 Aug 2010 08:14

Re: Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

bobek_wb wrote:

Tak, MAX485 jest zamiennikiem SN75176 i odwrotnie.

Tzn zamiennie można zastosować, ale jeśli damy np MAX485 z jednej strony a SN75176 z drugiej strony linii, to mogą być problemy z komunikacją tych dwóch układów. Tak że jeśli zamieniamy to wszystkie. Nie sprawdzałem osobiście bo używam układów SN, ale takie informacje często krążą tutaj na forum.

mick wrote:

Goldpiny do zabawy z mikroprocesorami akurat są ok, natomiast RS485 miał mieć gniazdo zaciskane ale już nie chciałem tego lutować od wierzchniej strony bo mogłoby się urwać wraz ze ścieżkami. To samo dipswitche - problem z przylutowaniem a płytkę musiałbym powiększyć.

Co do cynowania, swoją sztuczkę opisałem o tutaj

buzzerek wrote:

Czy to będzie współpracować z BASCOM-AVR ?

Jak najbardziej :)

Google

Google Adsense

03 Aug 2010 08:14

Guest
Poziom 26

#8 18 Oct 2010 10:11

Re: Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

Witam.Chciałbym sobie zrobić taki układ i mam pytanie zamiast pinów jakie zastosować gniazda .Czy mógłby mi ktoś napisać co zamiast pinów A,B i pinów GND,RX,TX VCC. Chciałbym trochę powiększyć płytkę i zamontować je na niej.
Jakiego typu gniazda zastosować ,może być typ lub foto.

jajen
Poziom 13

Joined: 20 Nov 2006
Posts: 144

#9 03 Aug 2011 15:33

Re: Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

Witam,
Zmotowałem układ, ale mam problem z uruchomieniem. Konwerter został prawidłowo wykryty, mprog sie dogaduje z FT232, na nóżkach 2 i 6 układów max232 napięcia -8,8V i odpowiednio 8,7v. Ale zawarcie pinów 2i3 w DB9 oraz pinów RXiTX nie powoduje zadnej reakcji. Gdzie szukać przyczyny? Może ktoś zechce podpowiedzieć gdzie może tkwić problem i jak go zlokalizować?

manekinen
Poziom 21

Joined: 12 Apr 2006
Posts: 1257
Location: Kętrzyn

#10

03 Aug 2011 16:01

Re: Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

Czy wyłączyłeś układ RS485? Domyślnie jest on włączony.

jajen
Poziom 13

Joined: 20 Nov 2006
Posts: 144

#11 03 Aug 2011 16:43

Re: Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

Faktycznie rs485 był włączony. Już sobie poradziłem z wyłączeniem i wszystko śmiga. Załączam zdjęcie swojego maleństwa. Świetny projekt!

Czy w miejsce max232 można użyć max3232CSE? Jeśli tak to jakie kondensatory zastosować?

Nie piszemy dwóch wypowiedzi post pod postem. Do tego służy opcja edycji wiadomości.
Scaliłem. [Djpopak;)]

Main Page -> Forum Index -> DIY Structures -> Konwerter 3w1 - USB do RS232, RS485, UART

Page 1 of 1

Page generation time: 0.105 seconds

FAQ || Administrator || Moderators || Widgets and banners || Contact