Usb to ttl d sun застосування. Послідовний порт

Майже всі мікроконтролери мають на борту послідовний порт - UART. Працює він за стандартним послідовному протоколу, а значить його можна без проблем підключити до комп'ютера на COM порт. Але є тут одна проблема - справа в тому, що комповий RS232 він за логічні рівні приймає +/- 12 вольт, а UART працює на пятівольтового рівнях. Як їх поєднати? Для цього існує несоколько варіантів схем перетворювачів рівня, але найпопулярніша це все ж на спеціальному перетворювачі RS232-TTL. це мікросхема MAX232 і її аналоги.
Практично кожна фірма робить свій перетворювач, так що тут згодиться і ST232, і ADM232, і HIN232. Схемка проста як три копійки - вхід, вихід, харчування і обв'язка з п'яти конденсаторів. Конденсатори зазвичай ставляться 1uF електроліти, але в деяких модифікаціях ставиться 0.1uF кераміка. Я всюди впаюються 0.1uF кераміку і зазвичай цього вистачало. :) Працює як годинник. Якщо ж на високих швидкостях буде глючити, то треба буде підвищувати ємність.

До речі, існує ще й MAX3232 це те ж саме, але на виході у нього не 5вольт TTL, а 3.3 вольта TTL. Її використовують для низьковольтних контролерів.

Я собі зробив один такий універсальний шнурочок, щоб до контролерів чіплятися було зручно по UART. Для загальної компактності всю схему запхав прям в роз'єм, благо у мене були ST232 в soic корпусі. Вийшла хустки не більш рублевої монети. Так як під рукою не було дрібних SMD конденсаторів, то довелося напаяти кондери зверху, хто на що здатний. Головне працює, хоч і не дуже красиво вийшло.

Якщо сумніваєшся, що у тебе вийде настільки невеликий монтаж, то я тобі розвів плату на стандартний PDIP корпус. Розміром вона буде із сірникову коробку, зате дрібнити не треба.

Після складання перевіряється просто:
Встромляється в роз'єм COMпорту. Подається 5 вольт харчування на схему, а потім замикаєш Rx на Tx (У мене це зелений і жовтий проводи).

Далі открваешь будь-яку терміналку, хоч Hyper Terminal, Чіпляєшся до порту і починаєш посилати байти, вони повинні негайно повертатися назад. Якщо цього не відбулося - перевіряй схему, де то косяк.

Якщо працює, то далі все просто. Той провід який йде від ніжки 9 мікросхеми MAX232 це передавальний висновок, Його заплави на ногу RxD контролера. А той який з ніжки 10 - приймає, Його сміливо саджай на висновок TxD контролера.

Мікроконтролери в Arduino (ATmega328, 168, 2560) використовують, крім інших інтерфейсів, апаратно реалізований послідовний інтерфейс (UART). У МК ATmega2560 (Arduino Mega) реалізовано відразу чотири UART. Інтерфейс використовує два дроти - RX (прийом) і TX (передача), де цифровий сигнал кодує значення біт "0" і "1" напругою на дроті. Значенням "0" відповідає 0В, а значенням "1" - робоча напруга інтегральної схеми (5В або 3.3В, в залежності від моделі та режиму роботи МК). Такий тип кодування також називають транзистор-транзисторної логікою (ТТЛ), тому що напруга на дроті безпосередньо впливає на стан (відкрите / закрите) транзисторів, що забезпечують прийом-передачу цифрового сигналу.

Послідовний порт комп'ютера (COM-порт), який все рідше можна бачити в сучасних моделях компактних комп'ютерів, працює за старим телекомунікаційного стандарту RS232, де кодування сигналу інше: значення "0" кодується напругою від + 3В до + 25В, а "1" - негативним напругою від -3В до -25В. В COM-портах персональних комп'ютерів зазвичай зустрічається напруга + 13В і -13В.

Велика різниця напруг робить RS232 з'єднання більш стійким до перешкод, однак, в сучасних цифрових пристроях частіше використовується ТТЛ-сумісний послідовний порт, або USB - набагато більш сучасний і високошвидкісний інтерфейс.

На наведеному малюнку для порівняння відображені сигнали TTL serial і RS 232, зняті під час передачі значення одного байта.

Для перетворення сигналу RS232 в TTL і назад необхідно його інвертувати (хоча це можна зробити і програмно) і перетворити напругу. Зазвичай для цього використовуються мікросхеми типу MAX232. Іноді використовують спрощені саморобні схеми, що забезпечують інверсію сигналу і перетворення напруги або вдаються до програмно-апаратним рішенням (програмна інверсія, апаратне зміна напруги).

У випадку з Arduino (Uno, Mega і ін.) Використовується USB-TTL serial контролер, що забезпечує роботу з МК через ТТЛ-сумісний послідовний інтерфейс. У старих моделях для цього використовувався чіп FTDI FT232, в нових - ATmega8U або ATmega16U. Висновки послідовного інтерфейсу МК так само доступні для прямого підключення. Для Uno це висновки D0, D1, а у моделі Mega є відразу кілька послідовних інтерфейсів. Підключати до цих висновків RS232 порт не можна - коректно працювати він не зможе через іншого типу кодування, а висока напруга може пошкодити МК.

Для підключення до ТТЛ-сумісного послідовного порту з комп'ютера зручно використовувати USB-TTL serial адаптер. Однак, USB-TTL serial адаптери загального призначення продаються тільки в спеціалізованих магазинах і, нерідко, за невиправдано високою ціною. При цьому набагато більш популярні (і дешеві) USB-RS232 адаптери. При найближчому ж розгляді, будь-який USB-RS232 адаптер містить два основних компоненти - мікросхеми USB-TTL serial адаптера і RS232-TTL serial перетворювача.

У мене знайшовся USB-RS232 адаптер, схема якого була захована в легко розбирається корпус DB9 роз'єми (іноді корпус роблять литим і дістатися до схеми складніше). Адаптер виявився побудований на популярних чіпах Prolific PL2303 (USB-TTL serial адаптер) і Zywyn ZT213 (RS232-TTL адаптер). Подивившись на специфікацію PL2303 з'ясував, що мені потрібні висновки 1 (TX) і 5 (RX), до яких я підпаяв дроти, ніяк не змінюючи схему (так що RS232 частина залишилася працездатною). Землю взяв з 5го контакту DB9, щоб не чіпати 7й висновок мікросхеми.

В результаті вийшов дешевий і сердитий USB-TTL serial адаптер. На скріншоті: Serial monitor від Arduino IDE підключений по USB, а realterm - безпосередньо до D0, D1 через USB-TTL serial адаптер.

Чув, що багато data-кабелі для мобільних телефонів також містять USB-TTL serial контролери, хоча все більша кількість сучасних моделей підключаються до USB інтерфейсу безпосередньо, не вимагаючи спеціальних адаптерів. Багато мікроконтролери забезпечені USB інтерфейсом, зокрема ATmega8U і ATmega16U, які використовуються в Arduino як USB-TTL serial контролерів, надаючи доступ до ATmega328, який USB інтерфейсу не має.

При розробці різного роду електронних пристроїв з використанням мікроконтролерів дуже часто виявляється корисною можливість підключення їх до персонального комп'ютера через послідовний порт. Однак безпосередньо це зробити неможливо, оскільки за стандартом RS-232, сигнал передається рівнями -3 ..- 15 В (логічна<1>) І +3 .. + 15В (логічний<0>). Для перетворення рівнів RS-232 в стандартні логічні рівні TTL зазвичай використовують спеціальні мікросхеми перетворювачів. Однак далеко не завжди має сенс закладати перетворювач рівнів в схему проектованого пристрою, оскільки часто буває так, що зв'язок з комп'ютером чи потрібна тільки на етапі виготовлення та налагодження пристрою, а для кінцевого вироби у ній немає ніякої необхідності. Логічним виходом в даній ситуації може послужити виготовлення окремого конвертера рівнів RS-232 в TTL, схема одного з можливих варіантів якого наведено нижче:

Основу запропонованого конвертера становить широко поширена мікросхема перетворювача рівнів MAX232A фірми Maxim (U1), яка має також безліч аналогів інших виробників (Analog Devices, LG і ін.). Дана мікросхема розрахована на напругу живлення 5В і має вбудовані подвоювач і інвертор напруги на перемикаються конденсаторах для отримання напруг +10 В, необхідних для роботи з сигналами стандарту RS-232. Для роботи мікросхеми потрібно 4 зовнішніх конденсатора (C1, C2, C3, C4) ємністю 0.1 мкФ, які використовуються в перетворювачі напруги. Крім того, з метою спрощення використання даного конвертера в ньому передбачена схема харчування прямо від послідовного порту, що позбавляє від необхідності використання зовнішніх джерел живлення. Напруга живлення 5 В створюється малопотужним лінійним стабілізатором напруги LM78L05 (U2), вхід якого підключений до накопичувального конденсатору C6. Конденсатор C6 заряджається через діод від сигналу Data Terminal Ready (DTR, четвертий контакт 9-pin роз'єму RS-232). Діод D1 може бути будь-якого типу (автор використав діод в корпусі для поверхневого монтажу, випаяний зі згорілої материнської плати). Для нормальної роботи такого перетворювача живлення потрібен, щоб більшу частину часу сигнал DTR мав значення логічного нуля. Це повинно забезпечуватися використовуваної термінальної програмою або програмою користувача.

Використання описаного вище конвертера виявляється зручним в тих випадках, коли в процесі експлуатації пристрою не потрібна наявність можливості зв'язку з комп'ютером, але вона потрібна на етапі налагодження або виготовлення пристрою. Типовим прикладом цього може служити, наприклад, пристрій з flash або EEPROM пам'яттю, що вимагає початкової ініціалізації. Крім того, часто буває дуже зручно в процесі розробки виводити в послідовний порт різного роду зневадження, що іноді дозволяє обійтися без апаратних емуляторів.

список радіоелементів

позначення	Тип	Номінал	кількість	Мій блокнот
U1	ІС RS-232 інтерфейсу	MAX232A	1	В блокнот
U2	лінійний регулятор	LM78L05A	1	В блокнот
D1	діод		1	В блокнот
С1-С5	конденсатор	0.1 мкФ	5	В блокнот
С6	електролітичний конденсатор	4.7 мкФ	1

(ArticleToC: enabled \u003d yes)

Невеликого розміру адаптер USB TTL PL 2303 є певним программатором, використовуваним з платою для зчитування інформації з різних датчиків:

вологості;
температури;
руху.

Цим і обумовлено широке використання адаптер USB TTL PL2303 в радіокерованих пристроях. Програмується TTL USB адаптер на С ++, тобто USB TTL адаптер є «універсальною шиною» при передачі даних, використовуваної в техніці обчислювальної низької і середньої швидкості.

Щоб її підключити до USB RS232 TTL адаптера необхідний чьотирьох кабель. Одна кручена пара потрібні для диференціального підключення при прийомі і передачі (RX і TX), а що залишилися - для подачі живлення пристроїв периферійним (GND і + 5V).

За умови, що найбільша сила струму таких пристроїв не перевищує 500мА, а у USB - 900мА), підключаються вони без свого джерела живлення.

При тому, що для TTL логіки 0-5 В є стандартні рівні, на кшталт USB адаптер TTL і не потрібен.

Але, через те, що інтерфейс / протокол USB досить складний, щоб побудувати на його базі пристрій, потрібні глибокі пізнання і мікропроцесори, що обробляють дані.

На допомогу можна узятий інший протокол - УАПП (UART), на сьогодні є найбільш поширеним. Серед сімейства з безлічі протоколів, використовуваних частіше за інших вважається RS-232, в побуті іменований портом COM. Він найстаріший з усіх, але і сьогодні актуальний.

Він має лінії:

передавальна - TXD;
приймаюча - RXD.

Якщо використовують їх, передаючи дані, то в апаратній управлінні немає необхідності. Для апаратного використовують DTS і RTS.

Вихід передавача з'єднують зі входом приймача і навпаки.

RS-232 від логіки (5-вольтової) стандартної відрізняється електричним принципом дії. У цьому варіанті «0» лежить в діапазоні +3 до +12 В, відповідно одиниця - в межах від -3 до -12.

Висновок. Призначення адаптерів UART USB TTL полягає в «стикування» складного інтерфейсу

USB з простим і «ходовим» протоколом UART, підтримуваному микроконтроллерами, і роботі з рівнями логіки 0-5В.

Адаптер USB RS232 TTL Pl 2303 збирається на PL2303 мікросхемі, що створює на ПК віртуальний СОМ-порт. Застосовують для прошивки пристроїв з мікроконтролерами.

Його вартість на складає 40,84 рубля.

Щоб доставити в Україну заплатити додатково потрібно 149,74 руб.

Основні характеристики PL2303 USB для TTL модуль адаптер конвертер:

тип напруги - регулярне;
харчування - 3,3 / 5 V;
назначение- для комп'ютера;
температурний діапазон - -40 TO +85;
виробник - Diymore.

USB 3.3 В 5.5 В для TTL адаптер міні-порт

огляд

Розмір - 36х17,5 мм (ДхШ);
Контакти: GND, CTS, VCC, TXD, DTR, RXD, RXD;
Чіпсет FT232RL;
Підтримує - 5В, 3,3 В;
Крок - 2,54 мм.

Відмінної якості модулі вартістю 100,24 руб. пропонується інтернет-магазином https://ru.aliexpress.com/popular/ttl-adapter.html .

Для виявлення авто за допомогою GPS адаптер USB TTL PL2303 HX конвертер RS232

Його вартість становить 42,7 рублів.

До особливостей відносяться:

контейнер, захищений від, яка не допускає накопичення стателектрічества,
негативно відбивається на роботі;
високу надійність, стабільність;
підтримку WIN7.

Використовується продукт, що важить 5 грамів (без упаковки) в студентських експериментах виробництві і т.д. Його розмір - 50Х15Х7 мм. У конвертерів моделі USB PL2303 - RS232

TL є пара інтерфейсів, службовців для підключення (пятіконтактний штирьовий) і ПК (USB стандартний).

FT232RL USB 3.3 В 5.5 В для TTL міні-порт

Вартість його 106, 43 рубля. Це недорогий варіант збільшити можливість USB мікроконтролерів. Для захисту самовідновлюється запобіжник 500ma, щоб захиститися від перезавантажень по току.

Характеристики

колір червоний;
харчування USB- 5 або 3,3 В;
вага - 4 грами;
габарити - 43х17 мм.

Малий розмір дає можливість використовувати його в розробках, де критичним є розмір гаджета.

USB в TTL для UART на чіпі PL2303

Використовується при Arduino програмуванні.

Конвертер на мікросхемі Max3232 перетворює сигнали RS-232 порту в придатні до використання в цифрових схемах на підставі TTL-технологій.

Варто 76,11 рублів.

CP2102 USB 2.0 для TTL UART 6Pin

Складається з плати CP2102, USB2.0 full-speed вбудованого, генератора кварцового, шини даних UART і підтримує сигнали, не вимагаючи зовнішнього USB модему.

Важить 4 грами;
Індикатори світлодіодні на: харчуванні, передачу і прийом;
Статус робітник-3,3 і 5 В.

Варто 82, 3 рубля.

VTR-E / TTL
   - мініатюрна плата без корпуса
   - можливість харчування 5 В або 7 ... 30 Вольт
   - має вхід / вихід TTL рівня Rx і Tx
   - TTL рівень універсальний і сумісний з 3,3 і 5В
   - для підвищення надійності пристрою під вхідний і вихідний ланцюгах TTL використовуються транзисторні буфери

450 грн.

Підтримувані протоколи:
   - TCP / IP для підключення через сокет і прийому / передачі даних;
   - HTTP для налаштувань через WEB-браузер;
   - Ping для перевірки зв'язку.

Характеристики

параметр	значення
інтерфейс Ethernet	RJ-45
інтерфейс TTL	Клемна колодка
налаштування TTL	1 старт біт, 8 біт даних, без контролю парності, 1 стоп біт
Швидкість порту TTL	300/600/1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600/115200 біт / сек
індикація	"PWR" -наявність харчування "TCP" - встановлення з'єднання по протоколу TCP / IP "Rx" - дані, отримані TTL "Tx" - передача даних по TTL
Напруга живлення	5В / 7 ... 30В пост.тока
Максимальний потреляемий ток	180 мА
Робоча температура	0 .. + 70 С
Температура зберігання	-55 .. + 125 С
розміри ШхВхГ	34х58х17 мм
вага	35г

BORDER\u003e
Кожен виріб після виробництва проходить перевірку.

Супутні товари

Блок живлення 5V 1A або 12V 1A

100 грн. - 5V
120 грн. - 12V

Архів з інсталяцією може бути завантажений і з нашого сервера:

Створення COM-порту
   Встановіть програму. Завантажте. Перейдіть на закладку "Virtual Serial Port". Встановіть номер бажаного COM-порту, вкажіть IP-адреса перетворювача і порт (за замовчуванням 9761).
   Натисніть кнопку "Create COM". Через кілька секунд буде створений COM-порт із зазначеним номером і встановиться з'єднання з перетворювачем. Індикацією З'єднання буде встановлено запалювання на перетворювачі світлодіода "TCP".
   Після цього все записане в COM-порт буде передано на вихід TTL, а отримане по TTL буде прийнято на COM-порт.

Передача великих обсягів інформації
Оскільки перетворювач має обмежений, в порівнянні з ПК, буфер пам'яті для зберігання даних, що передаються, то при обсязі кілька кілобайт може відбуватися його переповнення. Для цього в налаштування драйвера порту слід встановити опцію "Strict Baudrate Emulation". При цьому швидкість передачі даних по мережі Ethernet знизиться до швидкості передачі по TTL і втрати даних, що передаються відбуватися не буде.
Також, щоб виключити вставку службових команд в передані дані, вимкніть опцію "NVT Enable".

Постійно діючий COM-порт
Для того щоб віртуальний COM-порт був створений як постійно діючий, тобто після перезавантаження Windows продовжував працювати, перейдіть на закладку "Settings" і встановіть опцію "Create VSP Port when HW VSP Start-up".

Примітки
1) Не забудьте встановити швидкість порту TTL в перетворювачі (через Web-браузер).
2) Розрив зв'язку з перетворювачем по TCP / IP не вимагає перезавантажень або будь-яких дій. Зв'язок відновлюється автоматично після передачі даних на COM-порт.

Підключення власним ПО

   Працювати з перетворювачем можна власним ПО. Для цього Ви розробляєте програму, яка встановить сокетних з'єднання і буде писати / читати дані.
   Перетворювач використовується з керуючим пристроєм (комп'ютером), на якому реалізована функція TCP / IP Socket-сервера або Socket-клієнта. При цьому прикладне ПО комп'ютера встановлює з'єднання або відповідає на запит установки з'єднання. Далі дані, отримані перетворювачем на Socket транслюються на вихід TTL (Tx), а отримані з входу TTL (Rx) передаються по сокетних з'єднанню на комп'ютер. Нижче наведені посилання для скачування тестового ПО для комп'ютера, що реалізує Socket-клієнта, для випадку, якщо перетворювач налаштований як Socket-сервер. Використовувана світлова індикація показує наявність з'єднання по сокету та передачу / прийом даних TTL.
   На схемі представлений приклад підключення перетворювача до пристрою TTL-рівня.