8-900-374-94-44
Чем он отличается от других подобных устройств
Дополнительным выводом DTR, который можно напрямую подключить к входу RESET на контроллерах не имеющих USB на плате. После этого при программировании давить кнопку RESET не нужно. Для меня это очень удобно, когда контроллер спрятан недрах моей поделки и доступ к кнопке бывает очень затруднительным.Поддержкой производителя, совместимостью с оригинальными драйверами и ПО, в отличие от поддельных FTDI, у которых проблемы с родными драйверами
Дополнительными выводами (дырками под контакты) на плате, например, позволяющими уводить USB в энергосберегающий режим.
Интересной возможностью менять VID, PID и текст, с которым опознается плата, собирать свой драйвер со требуемыми параметрами, что довольно интересно в коммерческих проектах. Об этом я расскажу дальше.
Тех, кого заинтересовал, пожалуйста под кат
Заказал я на премию за обзор много всякой мелочевки у TxHang Electronuc на Ebay и в том числе конвертер USB/UART CP2102 за $1.79
Товар ехал целых 54 дня. Ну к нашей почте я уже привык, чего не скажешь о курсе доллара к рублю (((
Обычный желтый пакет. Внутри платки в запаянных прозрачных пакетиках. Все как обычно.
На плате есть дополнительные отверстия, куда можно впаять выводы дополнительного модемного контроля и перевода USB в режим SUSPENDED
3В 100мАПлата FOCA 2.2 взята для коммерческого проекта с GBoard и IBoard
Перед использованием платы необходимо установить драйвера с официального сайта Si-Labs
Для соединения к контроллеру нужны 5 проводов:
GND — GMD
VCC — V5.0 (V3.3) в зависимости от используемой платы
Теперь контроллер можно программировать не нажимая кнопку RESET.
Плата опознается в системе как
Silicon Labs CP210X USB to UART Bridge (COM35)
Иногда в коммерческих проектах необходимо, чтобы устройство при программирование имело свое коммерческое название.
Чип CP2102 и плата на нем дают большие возможности для этого
Для начала скачиваем и запускаем Утилита для конфигурирования параметров EEPROM CP1202″> (мне для запуска утилиты потребовалось еще скачать Java Runtime)
Теперь можно изменить следующие параметры:
Для этого скачиваем утилиту для настройки драйверов
И после нехитрого мастера-диалога получаем дистрибутив драйверов с требуемым набором VID и PID и желаемым названием в системе
О всех моих проектах можно прочитать в моем блоге
Как следует из названия данный прибор организует мост между компьютером через USB порт и вашим устройством по Serial протоколу.
Можно сказать что он является USB COM портом для логики TTL (уровни 1.8v-5v).
С помощью данного прибор можно программировать различные микроконтроллеры, получать информацию на компьютер со прибора по serial порту. Кроме этого применений ему масса:
управление устройством
отладка программы
передача небольших объёмов данных
прошивка различных приборов —разработчики часто делают выход serial для возможности перепрошивки своего устройства
прошивка микроконтроллеров — многие микроконтроллеры имеют Bootloader (специальная программа для загрузки прошивки по serial) загруженный на заводе, и для загрузки прошивки не нужен специальный программатор — достаточно данного устройства.
Нам он будет необходим в первую очередь для прошивки ST-Link. Ну и собственно так как тут нечего программировать — прибор состоит из одной микросхемы — то на этом приборе мы поучимся паять и работать в Kicad.
В этой статье подробно рассмотрим как трассировать печатную плату вручную.
1. Прочитать эту статью внимательно и до конца!
2. Подготовить или приобрести необходимые инструменты: все для пайки
3. Внимательно прочитать статьи из раздела Обязательная теория.
4. Скачать необходимые файлы по данному прибору с github.
5. Изготовить плату для прибора самостоятельно (это совсем несложно, в нашей инструкции все подробно описано).
6. Приобрести все необходимые комплектующие в виде готового радиоконструктора можно в нашем магазине.
{product id=26}
7. Запаять все компоненты на плату, смотри наше видео.
ПРИБОР ГОТОВ, можно пользоваться!
Для реализации данного моста обычно используется специализированная микросхема, которая с одной стороны имеет usb выход, а с другой — serial выход. Обычно эти микросхемы имеют драйвера для Windows \ Linux и определяются системой как COM — порт.
Дальше используется специальная программа для работы через COM порт. Это может быть и программа прошивки микроконтроллера или программа для получения данных от прибора и т. д.
По сути данное устройство будет состоять из разъемов, микросхемы и минимальной ее обвязки. Так что, у нас не будет никакого функционального ТЗ в данном случае. Основной критерий по которому мы будем выбирать микросхему — удобство пайки, цена.
Итак, самые распространённые микросхемы для данного девайса:
cp2102 (cp2103) — дешевая отличная микросхема, но имеет корпус QFN28 — то есть безвыводный корпус — паять такую в самом начале пути не очень легко — поэтому мы ее не будем использовать
pl2303 — отличная микросхемы фирмы Prolific — существует очень много вариантов этой микросхемы (в том числе китайские подделки). У нее корпус TSOP28 — отлично подходит для пайки. И старые модификации стоят недорого и отлично работают.
Мы будем использовать ее — модификацiия pl2303TA — самый недорогой вариант. Есть модификация Rev. D которая не требует внешний кварц — но она стоит в 2 раза дороже.
Ch440 — китайский вариант (оригинал) моста — микросхема хорошая — но ее трудно купить где-либо кроме как в Китае.
FT232R — микросхема от FTDI — отлично подходит и работает — но стоит почти в 2 раза дороже. Ее плюс также в том что не требуется внешний кварц.
Несколько слов о том как подобрать микросхему для своего проекта. Есть очень простой путь. Сначала необходимо найти одну микросхему которая подходит под данную задачу. Набираем в интернете — USB — serial chip и сразу находим — FT232R. Отлично. Далее идет на сайт крупного поставщика микросхем — например — mouser.com. Там в поиске набираем — FT232R. И в разделе интегральных схем видим нашу микросхему.
Самое главное для нас здесь — ЭТО КАТЕГОРИЯ в которую входит микросхема.
Здесь это «ИС интерфейс USB». Также смотрим тип «Bridge, USB to UART». Идем в эту категорию и смотрим какие бывают микросхемы. Далее проверяем по datasheets подходит ли она нам.
Итак, наш выбор PL2303TA.
Любая схема должна начинаться с чтения Datasheet. Производитель микросхем очень заинтересован в том, чтобы купили именно его чип. В документации он обычно максимально подробно разбираем как пользоваться микросхемой, прикладывает схемы и пишет тонкости и особенности реализации прибора на этом чипе. Посмотрим что советует нам производитель (из документации на чип pl2303HXD):
тут приведена полная схема с трансивером (преобразователь уровня до 9v) для получения полного COM порта. Нам эта часть не нужна. Также схема не содержит кварца, а нам он необходим. Дополнительно можно отметить, что еще не хватает светодидов для сигнализации процесса обмена данными. В итоге поискав различные варианты схемы на данной микросхеме (pl2303 schematic) нашли самую простую схему со светодиодами и кварцев — ее и возьмем.
По сути на этой схеме сокращена обвязка USB порта (убраны высокочастотные фильтры L1 L2), убран трансивер. В остальном схема совпадает. Мы же дополнительно ещё добавим разводку всех сигнальных выводов DTR и т. д. — они могут быть полезны. Также следует отметить, что на вывод согласования уровней в нашей версии чипа нельзя подавать 5v, поэтому на разъеме уберем подальше этот вывод. Сам вывод для согласования уровней оставим — вдруг необходимо будет пользоваться UART на 1.8v. Таким образом, по умолчанию у нас будет стоять джампер соединяющий вывод 4 и 3.3v и на выходе всех сигналов UART у нас будет 3.3v. Данного напряжения уверенно хватает для определения логической 1 в 5v схеме, согласно datasheet все сигнальные ножки толерантны 5v ( то есть на них можно подавать 5v смело). Так что при таком подключении схема будет работать с напряжением от 3.3в до 5в. Дополнительно оставим выводы 5v и 3.3v для питания например прошиваемого контроллера. Имейте ввиду, что без внешнего EEPROM usb порт будет отдавать только 100ma! Соответственно питать что-то существенное не получится.
С точки зрения чертежа схемы в Kicad никих особенностей нет. Проще не чертить соединения проводами, а использовать метки, тем более это будет удобно в дальнейшем при трассировке платы. В итоге получается такая схема (проект в Kicad можно скачать в конце статьи):
Разрабатывая схему, можно сразу прикинуть в какой последовательности будут идти вывода на разъеме. Чтобы было проще лучше чтобы порядок соответствовал выводам на самом чипе. Но в принципе это не столь важно и можно впоследствии быстро переделать.
Прежде чем разрабатывать плату необходимо определится какие у нас будут использоваться разъемы и определить посадочные места. Мы будем делать плату переходник которая втыкается в usb порт и на конце имеет угловые разъемы PIN 2.54mm — это самый распространяенный формат. На конечный разъем мы выведем только наиболее нужные выводы — остальное просто разведем на плате и оставим как дырки на будущее. Основные выводы: RX, TX, 5V, 3.
3v, DTR (часто используется как reset схемы микроконтроллера при прошивке). Остальные выводы разведем в самом конце.
Итак, начинаем трассировку платы. В схеме формируем список цепей — Инструменты — сформировать список цепей. Переключаемся в плату и по кнопке Инструменты-Список Цепей — прочитать текущий список цепей. Загружаем все посадочные места в плату. Далее размещаем все посадочные места в авторежиме. Получаем такой набор компонентов.
На данном этапе лучше скрыть лишнюю информацию. Убираем отображение слоев Связи, Скрытый текст, Значения, Обозначения.
Далее начинаем располагаем на будущей плате основные компоненты — разъемы и чип. Так чтобы выводы чипа располагались согласно подключению разъемов. Особенно важно в этом случае чтобы выводы подключения USB были напротив разъема. Наводим мышку на нужный компонент — жмем M — и переносим его чуть ниже на пустое место — формируем будущую плату. Так как плата у нас двух стороняя — то надо сразу определить нужную сторону компонент.
Самый просто вариант — все DIP элементы (под которые надо сверлить сквозные отверстия) располагаем с обратной стороны, а все smd элементы с основной стороны — так проще будет подводить дорожки. Для смены стороны используем кнопку F. Так как Kicad умеет подсвечивать связи при переносе элемента, то очень удобно все резисторы связанные с разъемами размещать сразу. Это позволит быстро увидеть связи при переносе микросхемы. Итак, размещаем USB разъем, потом резисторы с ним связанные на сигнальных линиях и потом разъем на другом краю платы:
дальше размещаем чип — так чтобы было как можно меньше пересечений.
Далее размещаем кварц (тоже с обратной стороны — он у нас выводной). Он должен быть как можно ближе к выводам чипа.
После этого размещаем кондецаторы по цепям питания — они должны быть как можно ближе к выводам питания.
После этого соединяем дорожками обязательные выводы — это usb сигнальные — кварц, кондецаторы по питанию.
Прикидываем линии питания. Если что-то не удобно — то компоненты двигаем — переносим.
Например кондецатор C3 удобнее перенести вниз чтобы не делать переходное отверстие. Конечно это не очень хорошо — но в данном случае дорожка будет очень небольшая.
После размещения основных элементов размещаем оставшиеся — ориентируясь на подсказки по связям и стараясь не пересекать дорожки.
Теперь осталось разобраться с разъемами и линиями питания — их можно провести по второму слою. В итоге видно, что довольно сложно получается развести светодиоды и подтягивающие резисторы. Они перекрывают остальные выводы. Поэтому проще их перенести на другую сторону — она как раз будет лицевой, и туда же провести линию vddio.
Осталось выводы на разъеме расположить в порядке следования выходов чипа. И финально все соединить. На этом этапе плату можно сделать более компактной. Финальный вариант который получился. Можно сделать еще лучше .. но вариант удовлетворительный.
Финально остается задать диаметры переходных отверстий и толщину дорожек — лучше сделать 0.3мм. Выровнять линии и добавить земляные полигоны. Начертить границы платы.
Для пользования данных приборов в Windows необходимо установить драйвера. Свежие драйвера можно взять на сайте производителя. Если они не подходят, то можно установить более старые драйвера 1.15 — который можно найти в интернет.
После установки драйверов устройство должно определиться как COM порт.
Для Windows самая лучшая программа для работы с COM портом — это Terminal 1.9b (приложена к статье)
Для тестирования нашего устройства необходимо проводами соединить выходы TX — RX. В этом случае мы получим режим эхо — все что будет передано в порт должно тут же возвращаться назад. Скорость при это может быть любая.
Работать с программой очень просто — выбираем порт — можно автоматически по кнопке ReScan или вручную. Задаем скорость и параметры порта.
Далее в окне видим все что пришло по терминалу, а в строке SEND можно передать любую информацию. Чтобы передать спецсимволы необходимо использовать запись виды «$1a» в шестнадцетиричном формате.
Для linux устройство должно определится само (драйвера входят в ядро). Неплохая программа — minicom.
Для понимая остальных сигналов данного устройства — DTR, DSR и другие — вот тут есть очень хорошая статья.
Собираем прибор по общим правилам описанным в нашей статье.
Для более быстрой сборки, вы можете приобрести полный набор для пайки, радиоконструтор USB UART адаптер в нашем магазине.
Попробуйте осуществить трассировку самостоятельно не подглядывая в данную статью.
Это – преобразователе интерфейса USB в UART.
Эта микросхема приобретает все большую популярность, успешно конкурируя с конвертером интерфейсов PL2303.
Ch440 уже стала стандартным преобразователем интерфейсов для китайских клонов контроллеров Ардуино. На базе этой микросхемы был разработан модуль, аналог модуля PL2303 USB UART BOARD. Вернее несколько типов модулей. В этом материале будет рассказано о самом популярном варианте конвертера Ch440.
С помощью модуля Ch440 легко подключить любое устройство, имеющее интерфейс UART к компьютерному порту USB. При несложной доработке (требуются только преобразователи уровней сигналов) к компьютеру могут быть подключены устройства с интерфейсами: COM, RS232, RS422, RS485, IrDA. Схемы подключения к некоторым из этих интерфейсов приведены в предыдущей публикации о микросхеме Ch440G.
Самое приятное, что такой способ преобразования интерфейсов не требует изменения кода программ верхнего уровня. Даже программы, разработанные для компьютерного COM порта в те времена, когда интерфейс USB еще не существовал, работают с мостами интерфейса USB.
Конвертер эмулирует работу стандартного COM порта. На компьютер устанавливается драйвер микросхемы Ch440. При каждом подключении модуля к USB порту компьютера в системе появляется виртуальный COM порт. Программа для стандартного COM порта может работать с этим портом, не подозревая, что он виртуальный. Таким образом, в системе появляется еще один COM порт, физически расположенный вне компьютера.
На разъеме модуля 6 контактов, через которые подключается UART устройство.
| № | Название | Направление, тип | Назначение |
| 1 | 5 V | питание | Питание 5 В от интерфейса USB. Может быть использовано для питания устройства UART. |
| 2 | VCC | питание | Питание микросхемы Ch440G.
|
| 3 | 3V3 | питание | Опорное напряжение для USB интерфейса.
|
| 4 | TXD | выход | Передача данных |
| 5 | RXD | вход | Прием данных |
| 6 | GND | питание | Общий провод (земля) |
Для подключения UART устройства к модулю необходимо:
Выбрать режим питания;
Рядом с разъемом модуля размещены светодиоды отображающие:
Самая распространенная схема выглядит так.
Микросхема Ch440G включена по стандартной схеме. Питание 3,3 В формируется из сигнала 5 В интерфейса USB за счет падения напряжения на открытых диодах LL4148. Больше пояснять нечего.
Под Windows 7 драйвер устанавливается в следующей последовательности.
Открываем диспетчер задач Windows. Для этого нажимаем Пуск -> Панель управления -> Диспетчер устройств.
Открываем закладку Порты (COM и LPT).
Подключаем модуль Ch440 к порту USB компьютера. В диспетчере устройств появляется новое устройство USB.2-Serial с предупреждающим желтым знаком. Операционная система не смогла установить драйвер для модуля.
Скачиваем и запускем файл установщика драйвера ch441ser.exe. Файлы автоматически разархивируются. Появляется окно.
Нажимаем кнопку INSTALL.
После непродолжительной установки появляется сообщение об ее успешном завершении.
В диспетчере устройств появляется новое устройство USB-SERIAL Ch440. Это и есть новый COM порт, в примере это порт с номером 5.
При желании номер порта можно изменить.
Для этого нужно нажать на нужный COM порт в «Диспетчере оборудования» правой кнопкой мыши, выбрать пункт Свойства.
Дальше переходим на вкладку Параметры порта.
Нажимаем кнопку Дополнительно
Теперь остается выбрать сыободный номер порта.
Теперь при каждом подключении модуля Ch440 к компьютеру в системе будет появляться виртуальный COM порт.
Внимание!!! Надо только помнить, что при подключении модуля к другому USB порту может измениться номер и виртуального COM порта.
Ch440 от китайской компании WCH отличаются дешевизной. Их ставят как в отдельные модули, так в китайские клоны Arduino, отладочные платы ESP8266. Даташит на Ch440
Ну что, ж, посмотрим что же я купил. В прозрачном пакетике сам модуль и соединительный провод на 5 проводов.
На плате, кроме «GND», «VCC», «TX» и «RX» есть еще «DTR» и «CTS». У последнего, «пина приветсвия» я так и не понял назначение, так как сигнала на нем нет никакого (Может кто посветит, зачем он здесь?».
На плате имеется переключатель питания 5В (напрямую с USB) и 3.3 с маломощного стабилизатора (заявлено 120мА)
и кнопка, при нажатии на которую происходит отключения питания на VCC/. Этой кнопкой можно передергивать устройства, у которых отсутствует RESET.
Из за дополнительных кнопок плата немного больше чем другие аналогичные модули
К сожалению, переключатель 5/3.3В работает только на VCC и не переключает TTL уровень UART интерфейса. Большинство устройств с 3-х вольтовым питанием толерантно к уровням 5В, но если такое не заявлено, нужно будет использовать преобразователь логических уровней или самодельную опторазвязку.
Напряжение VCC при разных положения переключателя
Подключаю Arduino Pro Mini и без проблем программирую его без всяких нажатий на RESET
В моей Windows 7 64 бит драйвера на Ch440 уже были. Не удивительно, учитывая сколько устройств к нему уж подключалось.
LINUX из моей «апельсинки» определил эти платки «из коробки»
Логический анализатор, подключенный в параллель TX, RX и DTR показывает работу последнего
А вот с модулем ESP8266 без внешнего питания ничего не вышло. ESP-шка просадила маломощный стабилизатор до 1.6В и работать отказалась
Подведу итог
Вполне рабочее устройство, выполняющее свои функции
Плюсы модуля:
| |||||
aBi+OMZ/rDETrvY2SlLVLnI4aqzvsBi7HBb2Web4U9/OfDlPUXwX/Sd7HdYhXCXjrqTm5SWI9vXzeqPqVfzUESTBgoGh5rjy0M04rLEr+paBclR1NJaOh4tswJ5X0KVA6+BNYLX4hthf/L2f9/OUa1xyU07q5P6axLvaOoSDRUaNybK0HEycBljoQn3QzxHgSCHKD/e/coBWzUo5y2xOZiOvUYvMFeXtKHSIte9HlAOPK18tWwyMNIY4Rn5AuYACPLxsBFMjLeEtBLC8S2yXcg==
USB/UART конвертеры, такие маленькие платки подключаемые к USB, повсеместно используются радиолюбителями для программирования микроконтроллеров, подключения различных устройств, модемов, модулей, всего, в описании чего есть слова SERIAL или UART.
Я уже писал статью про подобную плату с CP2102. Но периодически эти платки сгорают или теряются или просто оседают в недрах очередной поделки. И заказывая очередную партию плат Arduino Pro Mini, до кучи взял USB/UART на Ch440 за $1.4. Данная плата меня заинтересовала тем, что имеет вывод DTR, который я раньше видел только на платах с Ch3103. А это значит, что Arduino Pro Mini можно программировать без мучительных нажатий на кнопку RESET.
Ch440 от китайской компании WCH отличаются дешевизной. Их ставят как в отдельные модули, так в китайские клоны Arduino, отладочные платы ESP8266. Даташит на Ch440.
Ну что, ж, посмотрим что же я купил. В прозрачном пакетике сам модуль и соединительный провод на 5 проводов.
На плате, кроме «GND», «VCC», «TX» и «RX» есть еще «DTR» и «CTS». У последнего, «пина приветсвия» я так и не понял назначение, так как сигнала на нем нет никакого (Может кто посветит, зачем он здесь?».
На плате имеется переключатель питания 5В (напрямую с USB) и 3.3 с маломощного стабилизатора (заявлено 120мА)
и кнопка, при нажатии на которую происходит отключения питания на VCC/. Этой кнопкой можно передергивать устройства, у которых отсутствует RESET.
Из за дополнительных кнопок плата немного больше чем другие аналогичные модули
К сожалению, переключатель 5/3.3В работает только на VCC и не переключает TTL уровень UART интерфейса. Большинство устройств с 3-х вольтовым питанием толерантно к уровням 5В, но если такое не заявлено, нужно будет использовать преобразователь логических уровней или самодельную опторазвязку.
Напряжение VCC при разных положения переключателя
Подключаю Arduino Pro Mini и без проблем программирую его без всяких нажатий на RESET
В моей Windows 7 64 бит драйвера на Ch440 уже были. Не удивительно, учитывая сколько устройств к нему уж подключалось.
LINUX из моей «апельсинки» определил эти платки «из коробки»
Логический анализатор, подключенный в параллель TX, RX и DTR показывает работу последнего
А вот с модулем ESP8266 без внешнего питания ничего не вышло. ESP-шка просадила маломощный стабилизатор до 1.6В и работать отказалась
Вполне рабочее устройство, выполняющее свои функции. Хотя CP2102 мне понравился больше при более низкой стоимости.
со своего сайта.
Платы Arduino Pro Mini не имеют встроенного USB-UART преобразователя, поэтому для загрузки программ в них используют:
1. Программатор, например USBASP. Он также может пригодится для обновления/восстановления загрузчика большинства плат Arduino на AVR микроконтроллерах.
2. Другую плату Arduino со встроенным USB-UART конвертером, например Arduino Uno
3. Внешний USB-UART переходник (оптимальный вариант)
Какой переходник выбрать для Arduino Pro Mini?
Использовать дорогие USB адаптеры вовсе не обязательно — для Arduino Pro Mini купить можно Micro USB-UART конвертер на чипе CP2102, цена и размеры которого имеют существенное преимущество перед аналогами!
Особенности:
1. Есть вывод DTR (Data Terminal Ready) для сброса платы Arduino Pro Mini при загрузке в неё скетча (программы). Если вывод DTR отсутствует либо не подключен, для загрузки каждой программы в Arduino Pro Mini придется нажимать её кнопку «Reset»(сброс)! Причем нажимать именно в момент установления связи с платой! Если его пропустить, компьютер не сможет загрузить программу!
2. Индикатор питания.
3. Индикаторы передачи и приема данных.
4. Понятная маркировка всех выводов переходника — направление основных сигналов даже показано стрелками! Подключить плату Arduino Pro Mini к такому USB UART переходнику намного проще.
Для 5-ти вольтовой платы Arduino соответствие выводов USB-UART переходника:
DRT -> DTR Arduino
RXI <- TX Arduino
TXD -> RX Arduino
GND — GND Arduino
+5V — VCC Arduino
Если после подключения переходника программа не загружается в Arduino Pro Mini — отключите питание и попробуйте поменять местами выводы приема/передачи данных RX/TX (Receive/Transmit)
5. Самовосстанавливающийся предохранитель для защиты 5-тивольтового выхода питания USB-UART переходника!
6. Коннектор типа Micro USB, а это значит, что подключить плату Arduino к ПК или ноутбуку можно кабелем от большинства моделей мобильных телефонов и других портативных устройств!
Конечно такой переходник подойдет не только для Arduino. Его часто используют для считывания данных, обновления «прошивки» устройств с поддержкой UART TTL, которые умеет «общаться» с компьютером через виртуальный последовательный порт.
Разумеется для того, чтобы этот порт был создан, операционной системе потребуется драйвер! Скачать его можно здесь.
Купить USB-UART адаптер можно здесь!
Внимание: для подключения Arduino Pro Mini к планшету кроме обычного Micro USB кабеля и USB-UART конвертера может понадобится дополнительный переходник!
Эта плата отличается нововведениями, которые отличают ее от других плат преобразователя USB в последовательный порт. Такие нововведения, как 256-байтовый буфер приема и 128-байтовый буфер передачи, используют новую технологию сглаживания буфера для обеспечения высокой пропускной способности данных.Кроме того, варианты выходного сигнала тактовой частоты 6 МГц для управления внешним MCU или FPGA. Контакты TX и RX USB-SER могут быть подключены непосредственно к контактам RX и TX вашего предпочитаемого микроконтроллера или последовательного приложения для простой замены последовательного кабеля.
Плата USB-SER идеально подходит для встраиваемых систем, требующих последовательного подключения к компьютеру. Плата подключается непосредственно к шине USB через стандартный разъем типа mini B. Он отображается на любом компьютере с Windows как стандартный последовательный COM-порт.Любые приложения, которые взаимодействуют с этим COM-портом, автоматически преобразуются в USB и обратно в UART на вашей целевой плате.
Драйверыдоступны для Windows 98, 98SE, ME, 2000, Server 2003, XP, Vista / Longhorn, XP Embedded и CE.NET 4.2 и 5.0. Поддерживаются Mac OS8 / 9, OS-X и Linux 2.4 и выше.
Этот модуль легко подключается непосредственно к макетной плате. Это автономное питание от USB-порта. Вы можете использовать это напряжение для питания вашей проектной платы до 500 мА.
РАСПИСАНИЕ:
Все выводы последовательного интерфейса имеют логический уровень 5 В
TX: Передача с платы USB-SER. Это последовательный выход, который обычно подключается к контакту RX на любом микроконтроллере или эквивалентном UART.
RX: Получение на плату USB-SER. Это последовательный вход, который обычно подключается к контакту TX на любом микроконтроллере или эквивалентном UART.
+ 5V: подключается к шине USB 5V через ферритовый шарик фильтра.Оно может варьироваться от 4,0 до 5,0 В в зависимости от регулирования данного порта USB. В системе USB 2.0 этот вывод может обеспечить максимум 500 мА в соответствии со спецификацией USB 2.0.
ВНИМАНИЕ! НЕ ПОДКЛЮЧАЙТЕ ВНЕШНЕЕ ПИТАНИЕ НА ЭТОЙ ПИН-код. ЭТО ВЫХОД, НЕ ПИН.
3.3: подключен к внутреннему регулятору и может потреблять максимум 50 мА. Вы можете использовать этот вывод для питания вашей цепи 3,3 В.
GND: — это общая земля для каждого контакта.Этот вывод должен быть заземлен при использовании внешнего источника питания на целевой плате.
FQ: — это выходной сигнал тактовой частоты 6 МГц. Вы можете использовать этот вывод для управления внешним MCU или FPGA.
Функции:
Маленькая плата 1,25 x 1,00 дюйма.
Одноплатный USB-порт для асинхронного последовательного интерфейса передачи данных.
5V USB защита от короткого замыкания.
Напряжение питания развязки.
Легкий дизайн для макета. Интерфейс
UART поддерживает 7 или 8 бит данных, 1 или 2 стоповых бита и нечетный / четный / метка / пробел / без четности.
Скорость передачи данных от 300 до 1 мегабод.
256-байтовый буфер приема и 128-байтовый буфер передачи с использованием технологии сглаживания буфера для обеспечения высокой пропускной способности данных.
Светодиоды передачи и приема.
Выходной сигнал тактовой частоты 6 МГц для управления внешним микроконтроллером или ПЛИС.
Поддержка приостановки и возобновления USB.
Встроенный выход 3,3 В с уровнем 50 мА.
Низкое потребление полосы пропускания USB.
Для получения дополнительной информации см .: Руководство пользователя USB-SER
USB в UART представляют собой последовательный порт для вашего компьютера и отправляют последовательные данные по паре проводов.Их можно использовать для последовательного подключения к другому устройству. В этом посте мы узнаем, как это работает.
С точки зрения хакеров, наиболее интересное применение UART — это встроенные устройства. Большинство встроенных устройств имеют на плате разъем UART. Устройство отправляет вывод консоли и принимает команды через интерфейс UART. Часто это дает прямой доступ к корневой оболочке.
СвязьUART иногда также требуется для взаимодействия с платой разработки, такой как Arduino или ESP8266, хотя на большинстве этих плат есть встроенный преобразователь USB в последовательный.
Несколько других протоколов построены на связи UART, например, IrDA, DMX, MIDI и порты P1 интеллектуального счетчика. Их можно использовать с мостами USB-UART, но для их работы потребуется дополнительная обработка.
Когда два устройства обмениваются данными через UART, они соединяются как минимум тремя проводами:
Теперь устройства могут отправлять данные друг другу, изменяя напряжение на линиях Tx, и считывать данные, проверяя напряжение на линии Rx. UART использует двоичный протокол, поэтому есть только два уровня напряжения: высокий и низкий.
Нет тактового сигнала и нет согласования между двумя устройствами. Для правильной связи оба устройства должны быть предварительно настроены на использование одинаковой скорости связи, называемой скоростью передачи данных.
Скорость передачи — это термин, обозначающий количество битов в секунду, которые передаются по сети. Обычная скорость передачи составляет 9600 бит в секунду. В этом случае один бит занимает 1 ∕ 9600 секунды, или 104 мкс.
Передающая сторона меняет сигнал каждые 104 мкс, а принимающая сторона проверяет напряжение на линии каждые 104 мкс. Он все равно будет работать, если он будет отключен на пару процентов. Это иногда случается с микроконтроллерами, у которых возникают проблемы с отслеживанием точных часов.
Наиболее часто используемые скорости передачи — 9600 и 115200. Затем существует несколько стандартных скоростей передачи, например 19200 и 38400. Теоретически вы можете использовать любую скорость передачи, но старые интерфейсы поддерживают только стандартные скорости передачи. Для отправки и приема можно использовать разные скорости передачи, хотя это бывает довольно редко.
UART состоят из стартового бита, семи или восьми битов данных, необязательно бита четности и одного или двух стоповых битов.Наиболее распространенной конфигурацией является использование восьми битов данных, без бита четности и одного стопового бита, или 8N1. Таким образом, передающая сторона сначала отправляет стартовый бит, затем восемь бит данных, а затем стоповый бит.
UART используют два напряжения: одно напряжение указывает на бит 0, а другое напряжение указывает на 1 бит. Какое именно напряжение используется, зависит от устройства:
Для RS232 отрицательное напряжение — это логическая 1, положительное напряжение — 0. Для большинства других устройств UART 0 В означает бит 0, а более высокое напряжение означает 1 бит.
Во избежание перегрева устройства важно использовать правильное напряжение. Подключение моста 3,3 В к линии RS232 15 В быстро его разрушит.
Напряжение в диапазоне от 0 до напряжения источника питания (Vcc) также называется уровнями напряжения TTL.Уровни напряжения 5 В TTL рассматривают все, что выше 2 В, как высокий логический уровень, и, таким образом, также могут получать данные от устройств UART на 3,3 В. Таким образом, в этом случае можно связаться с UART на 5 В с помощью UART на 3,3 В.
Чтобы ваш компьютер мог разговаривать с UART, вам нужно устройство, которое преобразует байты компьютера в сигналы UART; модуль преобразователя USB в UART. Это небольшое устройство, которое подключается к вашему USB-порту и имеет как минимум выходы заземления, Rx и Tx. Он притворяется последовательным портом вашего компьютера.Компьютер отправляет данные в этот последовательный порт, и модуль преобразует их в сигналы UART.
Мост USB-UART имеет специальную микросхему для этой цели. Существует несколько наиболее часто используемых семейств микросхем:
Имеются разные версии с разными характеристиками:
| Чип | Цена | Напряжение ввода / вывода | Макс.скорость передачи | Размер буфера | GPIO | Лист данных |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ch440 | € 0.25 | 3,3 / 5 В | 2 Мбит / с | 32 + 32 Б | 0 | Ч440 |
| Ч441 | 0,75 € | 3,3 / 5 В | 2 Мбит / с | 32 + 32 Б | 0 | Ч441 |
| CP2102 | 0,75 € | 3,3 В 1 | 1 Мбит / с | 576 + 640 Б | 0 | CP2102 / 9 |
| CP2102N | € 1.50 | 3,3 В | 3 Мбит / с | 512 + 512 Б | 7 | CP2102N |
| PL2303HXD | 0,90 € | 1,8 — 3,3 В 1 | 12 Мбит / с | 512 B | 4 | PL2303HXD |
| PL2303TA | € 0,70 | 1,8 — 3,3 В | 6 Мбит / с | 512 B | 2 | PL2303TA |
| FT232R | € 3.50 | 1,8 — 5 В | 3 Мбит / с | 128 + 256 Б | 4 | FT232R |
| FT231X | 1,80 € | 1,8 — 4 В | 3 Мбит / с | 512 + 512 Б | 4 | FT231X |
Помимо различий в микросхемах, качество драйверов также различается для разных микросхем. Некоторые чипы имеют драйверы Windows, встроенные в Windows или распространяемые через Центр обновления Windows, что позволяет использовать их в режиме plug-and-play. У других чипов есть драйверы, которые надежно вызывают сбой операционной системы при чтении и записи значительных объемов данных на устройство. Linux является здесь исключением, поскольку драйверы Linux пишутся, обслуживаются и проверяются разработчиками ядра, а не производителем микросхемы.
FTDI является одним из самых длинных и ранее был единственной реализацией, доступной для мостов USB-UART. Они были настолько распространены, что мост часто назывался FTDI по названию компании, которая сделала микросхему преобразователя. В настоящее время их быстро заменяют гораздо более дешевые китайские преобразователи.
FTDI FT232 довольно популярны и относительно дороги (3,50 евро). Это привело к росту числа поддельных китайских подделок. Эти имитации имеют логотип FTDI и работают правильно, и их трудно отличить от подделок.
FTDI это не устраивало. В 2014 году они выпустили обновление драйвера, которое работает только с настоящими чипами FTDI, и заблокировали поддельные чипы. Позже они отказались от этого спорного поведения, но это сильно повредило их репутации. Несмотря на это, поддельные чипы FT232 по-прежнему широко используются и доступны.
Самые дешевые адаптеры просто имеют порт USB и контактный разъем, напрямую подключенный к микросхеме. Обычно они открывают только землю, положительное напряжение (Vcc), Rx и Tx, а не другие линии модема управления данными, такие как RTS и CTS.
Также существуют переходники с гальванической развязкой. Они используют землю и Vcc устройства, с которым вы хотите установить связь, и не подключают устройство к компьютеру электрически. Это защищает ваш компьютер от высокого напряжения, предотвращает образование контуров заземления и снижает уровень шума. Эти адаптеры более дорогие, но они могут спасти жизнь вашему компьютеру в случае, если вы когда-нибудь по ошибке подключите мост к высокому напряжению.
При выборе моста USB-UART имейте в виду следующее:
Считаю чипы FTDI лучшими. К тому же они самые дорогие, и сложно определить, настоящий ли у вас чип или дешевый подделка.
Для нормального использования UART подойдет любой чип. С самым дешевым мостом на AliExpress (0,50 евро) вы можете нормально разговаривать со встроенными устройствами.
Ваш компьютер должен уметь разговаривать с модулем, а для этого вам нужны драйверы.Если вы подключите модуль к компьютеру, у вас должен появиться последовательный порт. Если этого не произошло, возможно, вам понадобится драйвер.
В Linux драйверы поставляются вместе с ядром. Наиболее распространенные микросхемы поддерживаются начиная с версии ядра 2.6 и выше, а драйверы все еще улучшаются в последних версиях.
MacOS поставляется со встроенными драйверами для определенных микросхем. Несколько чипов FTDI поддерживаются в MacOS 10.9 или 10.10, а некоторые чипы Ch440 и PL2303 поддерживаются в MacOS 10.14. Для других чипов нужны драйверы на MacOS. Например, драйвер Ch440 можно установить с помощью homebrew с помощью следующей команды:
brew cask install wch-ch44x-usb-serial-driver
В качестве альтернативы вы можете использовать отличное приложение Serial для macOS, которое поставляется с собственными драйверами.
Для Windows нужны драйверы. Для чипов FTDI их можно получить через Центр обновления Windows, а для других можно найти установщик на сайте производителя.
Некоторые из этих драйверов сомнительного качества и могут сделать вашу систему нестабильной.Я мог надежно вывести свой Mac из строя, прочитав и записав большой объем данных в последовательный порт при использовании драйвера Ch440.
Мост USB-UART добавляет к вашему компьютеру последовательный порт. Для связи через UART вы должны читать и писать в правильный последовательный порт. Если вы не можете найти нужный порт, возможно, у вас проблемы с драйверами или USB-подключением к мосту.
Устройство называется что-то вроде / dev / ttyUSB0.Если вы подключите устройство к просмотру журналов ( sudo dmesg ), строка обычно указывает, где подключено вновь обнаруженное устройство:
Устройство называется примерно так /dev/tty.wchusbserial1410. Я не нашел надежного способа узнать имя файла этого порта. Вы можете попробовать следующее:
sudo dmesg . ioreg -p IOUSB , или перейдя в «Об этом Mac», «Системный отчет», «USB».Если все остальное не помогает, перечислите все файлы в / dev, подключите устройство, снова перечислите и сравните два:
$ ls / dev> before.txt
$ ls / dev> after.txt
$ diff before.txt after.txt
268a 269 270
> cu.usbserial-1410
> cu.wchusbserial1410
444a 447 448
> tty.usbserial-1410
> tty.wchusbserial1410
В Windows порт называется COM3 или другим номером. Вы можете найти правильный номер порта в диспетчере устройств.
Вам необходимо программное обеспечение, которое устанавливает скорость передачи и отправляет и принимает байты через последовательный порт.Используйте tio в Linux, Putty в Windows и Serial в macOS. Не используйте screen .
При использовании Putty в Windows включить программное квитирование, которое по умолчанию включено. В меню Serial установите Flow control на None .
Обычно вам нужно программное обеспечение, которое поддерживает произвольную скорость передачи и информирует вас о том, что происходит. В этом плане screen и gtkterm недостаточны. Хотя screen может установить последовательное соединение и может работать правильно, он не сообщает вам, когда он не может делать то, что вы хотите.Если вы запустите команду screen / dev / ttyUSB0 128000 , вы можете ожидать, что скорость передачи данных будет установлена на 128000. Однако это неподдерживаемая скорость передачи данных, и screen автоматически возвращается к 9600. Кажется, все в порядке, за исключением того, что скорость передачи неверна.
Еще более странно, что screen / dev / ttyUSB0 4098 использует скорость передачи 115200, потому что константа ядра B115200 равна 4098 , а screen интерпретирует данное число в любом случае.
Команда cu по крайней мере сообщает вам, что скорость передачи не поддерживается.
Все, что вы вводите, отправляется по последовательной линии, что может затруднить выход из программы. Для выхода используйте следующие сочетания клавиш:
Если вы хотите подключиться к встроенному устройству, первым делом найдите правильные контакты на плате.Часто имеется ряд из четырех или пяти контактов, по крайней мере, с заземлением, Vcc, Rx и Tx. Иногда штифты опускаются и остаются только отверстия. Часто такое соединение обозначается J5 или другим номером.
На следующем изображении вы можете увидеть интерфейс UART на модеме Huawei. Устройство шло с пустыми контактными площадками, и я припаял к нему контакты. На шелкографии вы можете увидеть небольшую таблицу с описанием контактов: Tx, Gnd, Vcc, Rx. Контакты с правой стороны — это контакты JTAG. Наличие UART и JTAG в одном разъеме позволяет легко подключить отладочный кабель к плате для отладки.По тем же причинам порты отладки часто находятся сбоку от платы.
Если вы подозреваете, что контакт является линией UART, первым делом необходимо измерить напряжение с помощью мультиметра. Сначала найдите хорошее соединение для общего заземления и подключите к нему черный провод мультиметра. Затем измерьте напряжение на подозреваемых контактах красным проводом. В режиме ожидания линия Tx будет иметь напряжение 3,3 В. Продолжайте измерять при перезагрузке устройства. Данные часто отправляются при загрузке, поэтому мы можем использовать их, чтобы определить, отправляются ли данные по линии.Если данные отправлены, напряжение временно упадет ниже 3 В, согласно мультиметру.
Теперь вы определили, что линия имеет приемлемое напряжение и на ней есть активность. Это еще не означает, что линия является линией UART, она может использовать другой протокол, такой как I2C или SPI. Один из способов определить это — использовать логический анализатор или осциллограф для просмотра электрических сигналов. Или вы можете подключить свой USB к мосту UART и посмотреть, работает ли он.
В приведенном ниже примере камера имеет пять отверстий, изначально скрытых под белой наклейкой.Это дает возможность получить доступ к интерфейсу UART извне. Однако я не смог заставить это работать и припаял провода к контактным площадкам. Контактные площадки обозначены как TP41, TP42 и т. Д., Где TP означает контрольную точку.
Перед подключением к устройству убедитесь, что оно излучает напряжение, совместимое с вашим мостом. Линии RS232, например, используют -15 и +15 В, что может легко испортить ваш мост. Даже если напряжение приемлемое, вы можете установить резистор 300 Ом между мостом и устройством, чтобы предотвратить слишком большие токи.
При подключении моста UART к устройству подключите землю, Tx и Rx. Rx моста подключается к Tx устройства и наоборот.
Подключение Vcc зависит от того, используете ли вы изолированный мост. Если у вас изолированный мост, нет электрического соединения между вашим USB-портом и контактами ввода-вывода. Тем не менее, на выводы ввода / вывода по-прежнему необходимо подавать напряжение, а для этого на стороне ввода / вывода требуется Vcc.
Если ваш адаптер не изолирован, подключение Vcc вашего моста к устройству может создавать помехи для напряжения, уже находящегося на устройстве.Если устройство получает питание от другого источника питания, на его выводе Vcc уже имеется определенный уровень напряжения. Если вы подключите вывод Vcc моста, а напряжение будет другим, протечет ток, который может повредить устройство.
В качестве альтернативы можно отключить устройство от источника питания и подать питание через мост USB-UART. Однако большинство мостов могут обеспечивать ток не более 100 мА или около того, что недостаточно для большинства устройств.
Обычный способ — попробовать стандартные скорости передачи данных до тех пор, пока результат не станет разборчивым.В качестве альтернативы скорость передачи данных может быть определена путем измерения длины самого короткого импульса. При скорости передачи 9600 бод один бит занимает 1 ∕ 9600 секунды. Итак, если мы измеряем длительность одного бита, мы можем определить скорость передачи.
Это проще всего с логическим анализатором, который просто показывает время в интерфейсе:
В качестве альтернативы можно использовать микроконтроллер, используя захват входа для измерения ширины импульса. Я создал программу автобода, которая работает на Arduino Uno и может надежно определять скорость передачи до 200 000 бит / с.
Использование неправильной скорости передачи данных обычно приводит к бессмысленной тарабарщине, хотя также возможно, что вы вообще ничего не увидите.
Первый шаг — определить, где проблема: между вашим компьютером и мостом или между мостом и устройством, к которому вы хотите подключиться?
Использование моста USB-UART может быть довольно простым, если он работает, или может быть болезненным, если он не работает.Я удивлен, что можно так много рассказать о UART.
Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для адаптера usb uart. К настоящему времени вы уже знаете, что все, что вы ищете, вы обязательно найдете на AliExpress.У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший USB-адаптер uart вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели USB-адаптер uart на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в адаптере usb uart и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время и проверьте купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести usb uart adapter по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Примечание: Этот продукт не рекомендуется для новых разработок (NRND), основанных на Silicon Labs, обозначивших CP2102 как NRND. Для получения аналогичного более нового адаптера с разъемом USB Micro-B см. Держатель адаптера USB-последовательный порт CP2102N.
Адаптер Pololu USB-to-serial отлично подходит для подключения микроконтроллерных проектов к персональному компьютеру. Адаптер использует уровни сигнала 3,3 В, поэтому вы можете подключить его напрямую к любому микроконтроллеру, работающему с напряжением до 5 В, без проблем с преобразователем уровня RS-232 в TTL. Размер крошечного блока составляет всего 1,0 «x 0,65», включая разъем mini-B, а простая компоновка линий заземления, передачи и приема позволяет легко монтировать его, занимая всего четыре ряда макетных плат.
Драйверы адаптера USB делают его похожим на стандартный последовательный порт для операционной системы, позволяя подключаться ко всему имеющемуся у вас программному обеспечению, например программам интерфейса сервоконтроллера, через порт USB.Адаптер совместим с USB 2.0. стандартов и обеспечивает скорость передачи данных до 921,6 кбит / с. Доступны драйверы для Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10, Linux и Mac OS X.
Учитывая тенденцию к удалению последовательных портов из новых компьютеров, адаптер Pololu USB-to-serial обеспечивает одно из самых экономичных, небольших и простых решений общей проблемы сопряжения небольших проектов с ПК.
Примечание: Этот продукт не включает печатную документацию или диски с программным обеспечением.Для работы адаптера USB-последовательный порт Pololu требуется программное обеспечение; см. вкладку «Ресурсы» для получения дополнительной информации. Для подключения этого продукта к компьютеру требуется кабель USB A — mini-B (не входит в комплект).
| Штифт | Тип | Функция |
|---|---|---|
| DCD | В | Управляющий вход «Обнаружение носителя данных» (активный низкий уровень) |
| ДТР | Из | Управляющий выход «Терминал данных готов» (активный низкий уровень) (часто используется с DSR) |
| DSR | В | Управляющий вход «Набор данных готов» (активный низкий уровень) (часто используется с DTR) |
| РТС | Из | Управляющий выход «Готов к отправке» (часто используется с CTS) |
| CTS | В | Управляющий вход «Готово к отправке» (часто используется с RTS) |
| ЗЕМЛЯ | Мощность | Земля |
| TX | Из | Асинхронная последовательная передача данных (высокий уровень холостого хода) |
| В Шина | Мощность | Напряжение шины USB (+ 5В) |
| RX | В | Прием асинхронных последовательных данных |
| ПОДВЕСКА | Из | Высокий уровень в режиме ожидания USB |
| ПОДВЕСКА | Из | Низкий уровень в режиме ожидания USB |
| RST | В | Сброс устройства |
| RI | В | Управляющий вход «Индикатор звонка» (активный низкий уровень) |
| V DD | Мощность | 3.Выход регулятора напряжения 3 В |
Для подключения последовательного устройства к USB-порту компьютера вам, скорее всего, потребуется только линии GND, TX и RX. Линии TX и RX используют уровни 3,3 В, но входные линии USB-адаптера выдерживают повышенное напряжение. до 5,5 вольт. Поэтому обычно возможно прямое подключение к линиям ввода / вывода микроконтроллера.
Для некоторых программ потребуется подключить линии квитирования. (RTS, CTS и т. Д.), если программа не устанавливает соединение без этих линий. В общем, линии подтверждения связи можно оставить отключенными, использовать по прямому назначению или использовать в качестве дополнительных линий ввода-вывода для компьютера.
Преобразователи бывают разных исполнений, различающихся не только конструкцией, но и принципом действия. Обычно используются специальные преобразователи, подключаемые через USB, но также используются преобразователи, которые позволяют переключаться между UART и RS485 и RS232 или в других подобных вариантах.Конвертеры USB-UART основаны на множестве различных модулей. Ознакомьтесь с нашим предложением, в котором доступно множество вариантов конвертеров USB-UART.
Модули преобразователей обнаруживаются в операционных системах как COM-порт. Мы можем подключить их к компьютеру с помощью специальных переходников. Примером может служить драйвер с портом RS232, который мы подключаем к стандартному USB-порту. Это готовые к использованию комплекты, содержащие все необходимые элементы вместе с драйверами. Эти типы устройств отличаются высокой стабильностью работы и адаптированы к интенсивному использованию.Также обратите внимание на накладки, посвященные этому миникомпьютерам, имеющим встроенные порты USB и преобразователи USB-UART. Некоторые модели дополнительно имеют специальные диоды, которые отправляют пользователю информацию о состоянии связи и портах. В Botland вы уже найдете готовые наборы со всеми необходимыми элементами крепления и необходимыми для немедленного использования устройства. Мы рекомендуем, среди прочего, конвертеры UART с портами mini-USB и micro-USB, которые очень хорошо подходят для Arduino. Если вас интересует очень высокая скорость передачи данных, обратите внимание на преобразователи, в которых используются два 26-контактных разъема.
Мы ориентируемся как на простые, так и на продвинутые решения, поэтому у нас есть преобразователи UART в RS485, позволяющие управлять десятками устройств. Кроме того, у нас есть преобразователи, которые позволяют обмениваться информацией между интерфейсами RS485 и RS232 и Ethernet RJ45. Одной из характерных особенностей этого решения является возможность настройки через последовательный или сетевой протокол, а также через веб-сайт. С их помощью мы можем работать в разных режимах, что делает их очень универсальными преобразователями. Вместе с современным преобразователем вы также получаете поддержку Modbus, которая применима к промышленным приложениям.
Связь UART отличается очень высокой точностью и надежностью. Особенно это актуально для современных устройств, которые производятся на основе инновационных технологий. Выбирая преобразователь USB-UART от известного производителя, вы можете рассчитывать на долгий срок службы и очень высокое качество, что означает высокую устойчивость к любым сбоям и проблемам в эксплуатации. Современные преобразователи рассчитаны на интенсивное использование и высокую нагрузку, поэтому их можно успешно использовать в очень сложных проектах.Магазин Botland предлагает широкий выбор преобразователей USB-UART, которые различаются как техническими параметрами, так и дополнительными функциями. Конвертеры различаются интерфейсом, компоновкой и розетками. Здесь вы найдете как простые устройства, так и более сложные и более продвинутые проекты.
Ознакомьтесь с нашими предложениями. При необходимости к вашим услугам наши специалисты. Они помогут вам выбрать лучший преобразователь и аксессуары и дадут ценные советы по его использованию и установке.Все доступные продукты поставляются проверенными и уважаемыми производителями.
Примечание. UC00A — это версия 3.0 с июня 2016 года.
Последовательная связь является наиболее популярным и часто используемым интерфейсом между устройствами и применяется также к микроконтроллеру и компьютеру. UART — один из таких последовательных интерфейсов. Обычно большая часть последовательного интерфейса между микроконтроллером и компьютером осуществляется через последовательный порт (DB9). Последовательный порт компьютера использует протокол RS232, а микроконтроллер использует TTL (Transistor Transistor Logic) UART, между этими интерфейсами необходим переключатель уровня.
Тем не менее, последовательный порт на компьютере был прекращен и заменен USB. Поэтому Cytron решила разработать преобразователь USB в UART, который предлагает USB plug and play, прямой интерфейс с микроконтроллером и обеспечивает питание 5 В постоянного тока через порт USB. В Rev3.0 добавлен регулятор напряжения 3,3 В (максимальный выходной ток 500 мА) и ползунковый переключатель для выбора 5 В или 3,3 В для логики и уровня Vsel. Он также использует обычно используемый разъем USB microB, возьмите кабель USB microB, если у вас его еще нет.
Примечание. UC00A совместим с Windows XP, Vista, 8, 10, Win7 (32- и 64-разрядными версиями) и отображается на компьютере как виртуальный COM-порт.
Характеристики:
Улучшение для Rev3.0:
Упаковочный лист:
Документы:
Учебники:
Хесам Мошири, Ансон Бао
В настоящее время USB-порт широко используется для передачи данных между электронными устройствами и компьютерами.Во многих сценариях нет необходимости напрямую связываться с портом USB, поэтому разработчики электроники используют микросхемы преобразователя USB в UART (RS232-последовательный), поэтому порт USB преобразуется в виртуальный COM-порт на компьютере. Первоначальная мысль многих разработчиков заключалась в использовании микросхем FTDI для преобразования USB в UART. В чипах FTDI нет ничего плохого, однако они дорогие. В этой статье / видео я представил дешевый модуль преобразователя USB в UART, который использует микросхему MCP2200 от Microchip.Преобразователь поддерживает уровни последовательной логики 3,3 В и 5 В и использует три светодиодных индикатора для подключения питания, передачи данных и приема данных.
Модуль поддерживает последовательные выводы CTS и RTS, а также шесть GPIO, которые можно использовать для прямого управления подключенными устройствами. Последовательные данные модуля были исследованы и декодированы с помощью функции декодирования UART осциллографа Siglent SDS2102X Plus. Итак, приступим!
A. Анализ цепи
На рисунке 1 показана принципиальная схема модуля преобразователя USB в UART.Схема была разделена на несколько частей для лучшего визуального осмотра.
Рисунок 1
Принципиальная схема модуля преобразователя USB в UART
IC1 — это микросхема преобразователя USB в UART MCP2200 [1] от Microchip. Он поддерживает полноскоростной USB до 12 Мбит / с и доступен в корпусе SOIC с 20 выводами. Так что этот компонент легко припаять для прототипирования. Он также оснащен выводами RTS и CTS и шестью разъемами GPIO.
R1 — подтягивающий резистор для вывода сброса, а C1 и C2 — развязывающие конденсаторы для уменьшения шума питания.C3, C5 и Y1 создают блок генерации часов. C6 снижает шум шины VUSB.
USB1 — это разъем SMD USB-mini для подключения кабеля USB. C4 и FB1 уменьшают шумы питания + 5V USB. На рисунке 2 показано изображение мини-разъема SMD USB-B.
Рисунок 2
Разъем SMD USB-mini
REG1 — это RT9166-33GX [2], линейный стабилизатор 3,3 В в небольшом корпусе SOT-89. Согласно техническому описанию: «Серия RT9166 / A — это КМОП-стабилизаторы с малым падением напряжения, оптимизированные для сверхбыстрой переходной характеристики.Устройства могут обеспечивать выходной ток 300 мА или 600 мА с падением напряжения 230 мВ или 580 мВ соответственно. Серия RT9166 / A оптимизирована для приложений питания CD / DVD-ROM, CD / RW или беспроводной связи. Стабилизаторы RT9166 / A имеют выходные конденсаторы всего 1 мкФ. К другим характеристикам относятся сверхнизкое падение напряжения, высокая выходная точность, защита от ограничения тока и высокий коэффициент подавления пульсаций. Доступны устройства с фиксированным диапазоном выходного напряжения 1.От 2 В до 4,5 В с 0,1 В на шаг. Регуляторы RT9166 / A доступны в 3-выводных корпусах SOT-23 (только RT9166), SOT-89, SOT-223, TO-92 и TO-252 ».
P3 — это 3-контактный штекерный разъем, который позволяет пользователю переключаться между логическими уровнями 3,3 В и 5 В, просто используя перемычку. D1, D2 и D3 — это три светодиода SMD, которые указывают на правильное подключение кабеля USB, передачу и прием данных. R2, R3 и R4 используются для ограничения тока светодиодов.
B. Схема печатной платы
На рисунке 3 показана компоновка печатной платы модуля преобразователя USB в UART.Это двухслойная печатная плата, и все комплекты компонентов предназначены для SMD (кроме разъемов контактов).
Рисунок 3
Компоновка печатной платы преобразователя USB в UART с использованием MCP2200
Рисунок 4 представляет собой отдельный вид верхнего и нижнего слоев, поэтому красный слой является верхним, а синий слой — нижним.
Рисунок 4
Отдельный вид верхнего и нижнего слоев печатной платы
Когда я решил спроектировать схему и печатную плату для этого проекта, я понял, что у меня нет библиотек компонентов IC1 [3 ] и REG1 [4] в хранилище моих библиотек компонентов.Поэтому, как обычно, я решил использовать библиотеки компонентов SamacSys с рейтингом IPC и установил недостающие библиотеки (схематический символ, посадочное место печатной платы, 3D-модель) с помощью бесплатных инструментов и сервисов SamacSys. Есть два варианта импорта библиотек в программное обеспечение САПР для электронного проектирования: вы можете посетить componentsearchengine.com и загрузить и импортировать библиотеки, или вы можете использовать плагины САПР SamacSys и напрямую искать / импортировать модели в среду проектирования. На рис. 5 показано все поддерживаемое программное обеспечение САПР для электронного проектирования [5], поскольку очевидно, что поддерживается все известное программное обеспечение.Я использую Altium Designer, поэтому я нашел и установил недостающие библиотеки с помощью плагина SamacSys Altium (рисунок 6) [6].
Рисунок 5
Все поддерживаемое программное обеспечение САПР для электронного проектирования плагинами SamacSys
Рисунок 6
Выбранные библиотеки компонентов в плагине SamacSys Altium
C. Сборка
Рисунок 7 показывает вид сверху и На рисунке 8 показан вид снизу собранной печатной платы. Платы печатных плат были изготовлены компанией PCBWay.Я получил до 10 досок без изменения цены. Качество меди, шелкографии и паяльной маски было хорошим, поэтому у меня не возникло никаких проблем с пайкой компонентов. Наименьший размер упаковки компонента — 0805.
Рисунок 7
Вид сверху собранной печатной платы
Рисунок 8
Вид снизу собранной печатной платы
D. Тестирование и измерения
После того, как вы закончили пайку (или получили собранную плату), следует подключить модуль к компьютеру и настроить микросхему MCP2200, если это необходимо.Компания Microchip предоставила служебное программное обеспечение для настройки микросхемы [7], названное «Утилита настройки MCP2200». На рисунке 9 показан снимок экрана служебной программы. В моем случае с первой попытки светодиоды не мигали, поэтому пришлось включить мигание в конфигурации.
Рис. 9
Утилита конфигурирования Microchip MCP2200
На Рис. 10 представлена электрическая схема модуля. С этим руководством у вас не должно возникнуть проблем с подключениями и проводкой.
Рисунок 10
Схема подключения модуля USB к UART
Я подключил RX-сигнал модуля (компьютер является передатчиком) к осциллографу Siglent SDS2102X Plus [8] для проверки сигнала и декодирования данных.В то же время я поигрался с перемычкой для переключения между логическими уровнями 3,3 В и 5 В. На рисунке 11 показан сигнал UART и декодированные данные, а на рисунке 12 показан тот же сигнал с включенным списком результатов, который можно использовать для проверки синхронизации, ошибок и т. Д. Для получения более подробной информации, пожалуйста, посмотрите видео.
Рисунок 11
Декодирование данных RX-UART с помощью осциллографа Siglent SDS2102X Plus
Рисунок 12
Декодирование данных RX-UART с помощью осциллографа Siglent SDS2102X Plus (активированный список результатов)
E.Спецификация материаловНа рисунке 13 показана спецификация материалов для этого проекта.
Рисунок 13
Спецификация материалов
Вы можете загрузить Gerbers или заказать высококачественные печатные платы из 10 штук всего за 5,0 долларов США
Если вы хотите заказать полностью собранную печатную плату для этого проекта, свяжитесь с [email protected]
Ссылки
[1]: Таблица данных MCP2200: https://www.mouser.se/datasheet/2/268/22228A-81933.pdf
[2]: Комплект данных RT9166-33GX: https://www.richtek.com/assets/product_file/RT9166=RT9166A/DS9166A-23.pdf
[3]: схематический символ MCP2200, посадочное место печатной платы и 3D модель: https://componentsearchengine.com/part-view/MCP2200-I%2FSO/Microchip
[4]: схематический символ RT9166-33GX, посадочное место печатной платы и 3D-модель: https://componentsearchengine.com/part- view / RT9166-33GX / RICHTEK
[5]: Подключаемые модули САПР для электронного проектирования: https://www.samacsys.com/library-loader-help
[6]: Подключаемый модуль Altium Designer: https: // www.samacsys.com/altium-designer-library-instructions
[7]: Утилита настройки Microchip MCP2200: https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/MCP2200%20Configuration%20Utility%20v1.3.1.zip
[8]: Осциллограф Siglent SDS2102X Plus: https://www.