USB σε Serial TTL: 3 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Για ορισμένα έργα PIC μου χρειάζομαι μια σειριακή διεπαφή (RS232) για να εκτυπώσω μερικά μηνύματα στην οθόνη του υπολογιστή μου. Έχω ακόμα έναν επιτραπέζιο υπολογιστή που έχει μία διεπαφή RS232, αλλά στις μέρες μας οι περισσότεροι υπολογιστές έχουν διεπαφή USB. Μπορείτε να αγοράσετε συσκευές που μετατρέπουν - σήματα TTL - RS232 σε USB, για τις οποίες έχουν ήδη δημοσιευτεί αρκετά έργα στο Instructables, αλλά αποφάσισα να φτιάξω μόνος μου. Ο λόγος για αυτό είναι ότι μου αρέσει να κατασκευάζω πράγματα αλλά και ότι αυτή η έκδοση δεν χρειάζεται ειδικό πρόγραμμα οδήγησης για τα Windows 10 αφού χρησιμοποιεί έναν τυπικό περιγραφέα συσκευών Microchip που υποστηρίζεται ήδη από τα Windows 10.

Δεδομένου ότι οι απαιτήσεις για το baudrate μπορεί να διαφέρουν, αποφάσισα να υποστηρίξω τα ακόλουθα baudrates χρησιμοποιώντας άλτες στον πίνακα: 9600, 19200, 57600 και 115200. Η συσκευή χρησιμοποιεί πάντα 8 bits, 1 stopbit και καμία ισοτιμία για τη μετάδοσή της.

Όπως ίσως γνωρίζετε, δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σήματα TTL για να οδηγήσετε μια διεπαφή RS232, έτσι δημιούργησα επίσης έναν πίνακα RS232 με βάση το τσιπ MAX232 που μετατρέπει τα σήματα στο σωστό επίπεδο. Σε αυτό το Instructables έχω δημοσιεύσει επίσης το σχηματικό διάγραμμα της πλακέτας RS232 αφού το χρησιμοποίησα για τον έλεγχο του μετατροπέα USB σε Serial TTL.

Χρησιμοποίησα ένα PIC 16F1455 ως συσκευή για τον έλεγχο της θύρας USB και τη μεταφορά όλων των δεδομένων από USB σε σειριακή χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού JAL.

Βήμα 1: Ηλεκτρονικά

Το σχηματικό διάγραμμα δείχνει τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα που χρειάζεστε. Σημειώστε ότι δημοσίευσα επίσης το σχηματικό διάγραμμα της πλακέτας RS2323 που μετατρέπει τα σήματα TTL σε σήματα RS232, αλλά αυτό είναι εξίσου επιπλέον πληροφορίες. Η παρακάτω λίστα εξαρτημάτων είναι μόνο για το μετατροπέα USB σε σειριακό TTL.

Χρειάζεστε τα ακόλουθα ηλεκτρονικά εξαρτήματα για αυτό το έργο:

• 1 μικροελεγκτής PIC 16F1455 με πρίζα
• Κεραμικοί πυκνωτές: 1 * 470 nF, 1 * 100nF, 2 * 22 pF
• 1 κρύσταλλο 12 MHz
• 1 ηλεκτρολυτικός πυκνωτής 10 uF/25V
• Αντιστάσεις: 2 * 10k, 3 * 330 Ohm, 2 * 22 Ohm
• LED: 1 Κεχριμπάρι, 1 Κίτρινο, 1 Πράσινο
• 1 υποδοχή USB
• 2 άλτες
• 1 κεφαλίδα, 4 ακίδες

Μπορείτε να χτίσετε το κύκλωμα σε ένα breadboard, όπως φαίνεται στην εικόνα. Το κύκλωμα τροφοδοτείται από τη σύνδεση USB. Χρησιμοποίησα το USB 5 Volt για την τροφοδοσία της πλακέτας RS232.

Βήμα 2: Το Λογισμικό

Το λογισμικό εκτελεί τις ακόλουθες εργασίες:

• Χειρισμός της διεπαφής USB. Για αυτό χρησιμοποίησα μια τυπική σειριακή βιβλιοθήκη JAL USB
• Αφού διαμορφωθεί ο μετατροπέας USB σε Serial TTL, θα ανάψει η κίτρινη λυχνία LED
• Όταν λαμβάνεται ένας χαρακτήρας από το USB αντιγράφεται στη σειριακή διεπαφή
• Όταν λαμβάνεται ένας χαρακτήρας από τη σειριακή διεπαφή, αντιγράφεται στο USB
• Κάθε φορά που λαμβάνεται ένας χαρακτήρας και από τις δύο πλευρές, η πράσινη λυχνία LED ανάβει σύντομα για να δείξει ότι τα δεδομένα μεταφέρονται
• Ρυθμίστε το baudrate της σειριακής διεπαφής χρησιμοποιώντας τις ρυθμίσεις του jumper. Το baudrate μπορεί να αλλάξει ανά πάσα στιγμή

Πριν από τη χρήση της διεπαφής USB πρέπει να διαμορφωθεί από τον κεντρικό υπολογιστή. Αυτό γίνεται με τον καθορισμό των σωστών σειριακών παραμέτρων στο πρόγραμμα εξομοιωτή τερματικού στον υπολογιστή και ενεργοποίηση του ελέγχου ροής RTS/CTS. Το baudrate της διεπαφής USB μπορεί να ρυθμιστεί σε οποιαδήποτε τιμή, ενώ το baudrate της σειριακής διεπαφής καθορίζεται από τις ρυθμίσεις του jumper. Σημειώστε ότι και οι δύο βαυδρίτες δεν χρειάζεται να είναι ίδιοι.

Επισυνάπτονται το αρχείο προέλευσης JAL και το αρχείο Intel Hex για τον προγραμματισμό του PIC.

Βήμα 3: Το τελικό αποτέλεσμα

Για αυτό το demo συνδέσα το μετατροπέα USB σε Serial TTL στην πλακέτα RS232. Ο λόγος για αυτό είναι ότι μπορώ στη συνέχεια να εμφανίσω τη λειτουργία στον επιτραπέζιο υπολογιστή μου που διαθέτει θύρα USB και θύρα RS232.

Στο βίντεο βλέπετε 2 παράθυρα εξομοιωτή τερματικού ανοιχτά. Το αριστερό παράθυρο εμφανίζει τα δεδομένα στη θύρα RS232 ενώ το δεξί παράθυρο τα δεδομένα στη θύρα USB. Για τη θύρα RS232 δεν απαιτείται έλεγχος ροής. Για τη θύρα USB, ο μετατροπέας USB σε σειριακό TTL έχει ρυθμιστεί ενεργοποιώντας τον έλεγχο ροής RTS/CTS μετά τον οποίο θα ανάψει η κίτρινη λυχνία LED.

Σημειώστε ότι για αυτό το demo χρησιμοποίησα ένα baudrate 9600 baud για τη θύρα RS232 και ένα baudrate 115200 εάν η θύρα USB.

Εάν ενδιαφέρεστε να χρησιμοποιήσετε τον μικροελεγκτή PIC με JAL - μια γλώσσα προγραμματισμού όπως το Pascal - επισκεφτείτε τον ιστότοπο JAL

Διασκεδάστε κάνοντας αυτό το Instructable και περιμένουμε τις αντιδράσεις και τα αποτελέσματα.