USB a sèrie TTL: 3 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Per a alguns dels meus projectes PIC necessito una interfície sèrie (RS232) per imprimir alguns missatges a la pantalla del meu ordinador. Encara tinc un ordinador d’escriptori que té una interfície RS232, però actualment la majoria d’ordinadors tenen una interfície USB. Podeu comprar dispositius que converteixin senyals - TTL - RS232 a USB per als quals ja s'han publicat diversos projectes a Instructables, però vaig decidir construir-ne un jo mateix. La raó és que m'agrada construir coses, però també que aquesta versió no necessita un controlador especial per a Windows 10, ja que utilitza un descriptor de dispositiu estàndard Microchip que ja és compatible amb Windows 10.

Com que els requisits per a la velocitat de transmissió poden variar, vaig decidir donar suport a les velocitats de transmissió següents mitjançant ponts a la placa: 9600, 19200, 57600 i 115200. El dispositiu sempre fa servir 8 bits, 1 stopbit i no hi ha paritat per a la seva transmissió.

Com sabreu, no podeu utilitzar senyals TTL per conduir una interfície RS232, així que també vaig crear una placa RS232 basada en el xip MAX232 que converteix els senyals al nivell adequat. En aquest manual d’instruccions també he publicat l’esquema esquemàtic de la placa RS232 des que l’he utilitzat per provar el convertidor USB a sèrie TTL.

Vaig utilitzar un PIC 16F1455 com a dispositiu per controlar el port USB i transferir totes les dades del USB al serial mitjançant el llenguatge de programació JAL.

Pas 1: l'electrònica

El diagrama esquemàtic mostra els components electrònics que necessiteu. Tingueu en compte que també he publicat el diagrama esquemàtic de la placa RS2323 que converteix els senyals TTL en senyals RS232, però això és igual d'informació addicional. La llista de components següent només és per al convertidor USB a sèrie TTL.

Necessiteu els components electrònics següents per a aquest projecte:

• 1 microcontrolador PIC 16F1455 amb sòcol
• Condensadors ceràmics: 1 * 470 nF, 1 * 100nF, 2 * 22 pF
• 1 cristall de 12 MHz
• 1 condensador electrolític de 10 uF / 25V
• Resistències: 2 * 10k, 3 * 330 Ohm, 2 * 22 Ohm
• LED: 1 ambre, 1 groc, 1 verd
• 1 connector USB
• 2 Jumpers
• 1 capçalera, 4 pins

Podeu construir el circuit en una taula de proves, tal com es mostra a la imatge. El circuit s’alimenta mitjançant la connexió USB. Vaig utilitzar l'USB 5 Volt per alimentar la placa RS232.

Pas 2: el programari

El programari realitza les tasques següents:

• Maneig de la interfície USB. Per a això he utilitzat una biblioteca sèrie USB JAL estàndard
• Després de configurar el convertidor USB a sèrie TTL, el LED groc s'encendrà
• Quan es rep un caràcter des de l'USB, es copia a la interfície sèrie
• Quan es rep un caràcter des de la interfície sèrie, es copia a l'USB
• Cada vegada que es rep un caràcter per qualsevol costat, el LED verd s’encén en breu per indicar que es transfereixen les dades
• Definiu la velocitat de transmissió de la interfície sèrie mitjançant la configuració del pont. La velocitat de transmissió es pot canviar en qualsevol moment

Abans que es pugui utilitzar la interfície USB, ha de ser configurada per l'ordinador amfitrió. Això es fa configurant els paràmetres serials adequats al programa d’emulador de terminal del PC i habilitant el control de flux RTS / CTS. La velocitat de transmissió de la interfície USB es pot establir a qualsevol valor, mentre que la velocitat de transmissió de la interfície sèrie es determina mitjançant la configuració del pont. Tingueu en compte que no cal que tots dos baudrates siguin iguals.

S'adjunten el fitxer font JAL i el fitxer Intel Hex per programar el PIC.

Pas 3: el resultat final

Per a aquesta demostració vaig connectar el convertidor USB a Serial TTL a la meva placa RS232. La raó és que després puc mostrar l'operació a l'ordinador de sobretaula que té tant un port USB com un port RS232.

Al vídeo veieu que s’obren dues finestres de l’emulador de terminal. La finestra esquerra mostra les dades del port RS232, mentre que la finestra dreta mostra les dades del port USB. Per al port RS232 no es necessita cap control de cabal. Per al port USB, el convertidor USB a sèrie TTL es configura activant el control de flux RTS / CTS després del qual s’encén el LED groc.

Tingueu en compte que per a aquesta demostració he utilitzat una velocitat de transmissió de 9600 baud per al port RS232 i una velocitat de transmissió de 115200 si el port USB.

Si esteu interessats en utilitzar el microcontrolador PIC amb JAL, un llenguatge de programació similar a Pascal, visiteu el lloc web de JAL

Diverteix-te fent que sigui instructiu i esperes reaccions i resultats.