آداپتور DIY USB-COM: نمودار، دستگاه و توصیه ها. سیم کشی کابل مودم نول (RS232) انتخاب مدار دستگاه و مدل سازی کامپیوتری آن

مونتاژ Z-Duino

بنابراین، بیایید شروع کنیم. کیت مونتاژی که برنده شدم شامل سه کیسه است.

یک بسته شامل کانکتورها، یک سوکت برای کنترلر و خود کنترلر - ATmega328P، با یک بوت لودر و طرح "Blink" در آن دوخته شده است. کیسه دیگری با "شل" پر شده است که در میان آنها دکمه "بمب" با فشار دهنده قرمز وجود دارد - برای تنظیم مجدد. در کیف سوم: یک برد با کیفیت و یکی از ال ای دی ها. دو مورد از آنها در مجموعه وجود دارد: سبز - برای منبع تغذیه و زرد - برای پین13. آنها از نظر ظاهری یکسان هستند و برای اینکه آنها را اشتباه نگیریم، رنگ زرد به همراه تخته بسته بندی شده است، اما هیچ چیز مانع از لحیم کاری آنها برعکس نمی شود.

این مجمع در دو مرحله برگزار شد. ابتدا تمام قطعات SMD را لحیم می کنم

سپس تمام خروجی

من می خواستم جامپر انتخاب قدرت عمود بر تخته نصب شود، بنابراین پین ها را با انبردست خم کردم، آنها را لحیم کردم و اضافی را گاز گرفتم.

پس از مونتاژ برد، برق را اعمال می کنم: LED سبز روشن می شود، LED زرد چشمک می زند. خوب، اکنون به یک آداپتور برای پر کردن طرح ها نیاز داریم. اگر یک پورت COM سخت افزاری روی مادربرد وجود دارد، می توانید یک مبدل سطح را روی MAX232 که برای این منظور طراحی شده است استفاده کنید یا آن را با استفاده از ترانزیستورها مونتاژ کنید (مانند Arduino Severino).

مبدل ترانزیستور مدار را از Arduino Severino تکرار می کند و برای آداپتور روی تراشه MAX232CPE را انتخاب کردم: به جای الکترولیت های 10uF، 100n سرامیکی نصب شده است. قبل از نصب ریز مدار، باید پین های 7 و 10 را بشکنید یا آنها را به طرفین خم کنید.

برای استفاده از آداپتور بر روی ترانزیستور یا MAX، باید 5 ولت را به برد Z-duino به هر روشی مناسب اعمال کنید. مستقیما از USB گرفتم و به کانکتور ICSP وصل کردم. جامپر انتخاب برق باید روی موقعیت 5 ولت تنظیم شود.

توجه! اگر هنگام اجرای ایده های ارائه شده در این مقاله چیزی را بسوزانید یا آسیبی وارد کنید، مسئولیت عواقب منفی آن بر عهده شماست و نه نویسنده این ایده ها (یعنی من). به عنوان مثال، در مثال بالا، 5 ولت از USB مستقیماً به کنترلر می رسد و فیوز و دیود محافظ را دور می زند. از کاری که انجام می دهید آگاه باشید، قطبیت اتصال را رعایت کنید و از حداکثر جریانی که اکثر کانکتورهای USB روی رایانه می توانند تولید کنند، یعنی 500 میلی آمپر تجاوز نکنید.

اگر پورت COM وجود ندارد، می توانید از آداپتور USB-COM استفاده کنید. قبلاً در مورد آداپتور mega8 که روی یک آردوینو خانگی لحیم شده است نوشتم ، یک عکس و نمودار از آداپتور روی یک کنترلر در DIP و در بسته TQFP وجود خواهد داشت.

تمام سیگنال های ارائه شده توسط مبدل به کانکتور متصل می شوند. در نمودار و نقشه بردها فیوزهایی با سایز 1206 در مدار 5 ولت از USB وجود دارد. من اینها را ندارم، من اصلا فیوزهای SMD ندارم، بنابراین جامپرها را نصب کردم.

در دو تخته، RX و TX تعویض شدند، من مجبور شدم مسیرها، جامپرهای لحیم کاری را برش دهم و خطاهای نقشه های برد تصحیح شد.

اجرای نسخه ای از این آداپتور برای ATtiny2313 در getchip.net موجود است.

در این مبحث، مجموعه ای از چندین مدار رادیویی آماتور را در نظر خواهیم گرفت که به شما امکان می دهد یک آداپتور USB COM را که اغلب در اندازه گیری و تجهیزات پزشکی استفاده می شود، مونتاژ کنید. یک پورت سریال قدیمی اما همچنان مرتبط RS-232 که به عنوان پورت COM نیز شناخته می شود، برای تبادل اطلاعات بین رایانه و دستگاه استفاده می شود. به آن ترتیبی می گویند زیرا داده ها در یک زمان بیت به بیت مبادله می شوند.

آداپتور USB COM به FT8U232BM

پایه آداپتور ریز مونتاژ FT8U232BM است. تمام سطوح مورد نیاز استاندارد پورت COM (DCD, RX, TX, DTR, GND, DSR, RTS, CTS, RI) را با توجه به پین اوت پشتیبانی می کند.

برای تطبیق سطوح TTL RS232 با FT8U232BM، از ریز مونتاژهای 74HC00 استفاده شده است. تراشه 93C46 برای ذخیره شماره شخصی (PID)، کد سازنده (VID) و شماره سریال دستگاه استفاده می شود. بنابراین، می توان آن را حذف کرد، اما پس از آن تنها یک دستگاه می تواند به آداپتور متصل شود و یک پورت COM مجازی ایجاد کند. شما می توانید مستندات مرجع درایور کار با کامپیوتر و طراحی برد مدار چاپی را از لینک سبز رنگ بالا دانلود کنید.

نسخه ساده شده

این فقط از زنجیره های سیگنال RX، TX، RTS، CTS پشتیبانی می کند. برای مطابقت با سطوح، از تراشه نسبتاً شناخته شده MAX232 استفاده شده است.

PL2303HX یک مبدل تقریبا کامل USB به RS232 است. این طراحی از یک فرستنده گیرنده MAX232 استفاده می کند که سطوح RX، TX را تبدیل می کند.

دو گزینه برای آداپتور تراشه USB COM وجود دارد: جدید (var D 2012) و قدیمی (var A 2004). طبق کتاب مرجع، پین‌آوت‌های آنها متفاوت است، بنابراین باید بررسی کنید که کدام نسخه از میکرومبلی را دارید.

PL2303 به طور کامل جایگزین پورت COM می شود، اما اغلب فقط از پین های Tx و Rx استفاده می شود. برای رابط سطوح بین پورت های USB و COM، از تراشه معروف MAX232 استفاده می کنم. این مورد نیاز است زیرا در یک پورت COM معمولی سطوح منطقی 12 ولت است، در حالی که USB با سطوح پایین تر کار می کند.

برای کار با آداپتور، باید یک درایور برای پورت COM مجازی در سیستم عامل رایانه خود نصب کنید؛ این درایور از لینک بالا قابل دانلود است.

برای بررسی عملکرد مدار، می توانید کنتاکت هایی را که سطوح Rx Tx را تبدیل می کنند ببندید و مقداری داده را به پورت COM ارسال کنید، باید آن را برگردانید. عالی برای نظارت بر پورت

Attiny2313 توسط مدار تغذیه می شود. مدار فقط از سیگنال های کنترلی Rx و Tx پشتیبانی می کند.

سیستم عامل میکروکنترلر، نقشه برد مدار چاپی آداپتور، برنامه ترمینال برای بررسی دستگاه، درایور و فیوزها را می توانید از لینک بالا دانلود کنید.

هنگامی که رابط را به رایانه خود وصل می کنید، باید پیام "سخت افزار جدید پیدا شد" ظاهر شود. ما درایور را با استفاده از الگوریتم استاندارد نصب می کنیم و کل دستگاه آماده استفاده است. برای بررسی عملکرد، پین های Rx و Tx را برای مدت کوتاهی اتصال کوتاه کرده و از برنامه ترمینال برای تنظیم شماره پورت COM و ارسال هر پیامی استفاده کنید. اگر آداپتور کار می کند، یک پیام باید در پنجره برنامه ظاهر شود.

آموزش

به جای مقدمه

طبق معمول، پیشنهاد می کنم کاری عجیب انجام دهید - سعی کنید چندین دستگاه قدیمی RS232 را از طریق یک درگاه USB با استفاده از نوار برق آبی و هوشمندی وصل کنید. مقاله طولانی نخواهد بود، بلکه توضیحی خواهد بود که چه چیزی را باید از کجا بدست آورید و چرا اصلاً این همه را انجام دهید.

برای چی؟

این زمانی اتفاق می‌افتد که یک مجموعه سخت‌افزاری خاص، متشکل از دستگاه‌های منفرد و که برخی از عملکردهای واحد را انجام می‌دهد، ناگهان شروع به اصلاح می‌کند. البته، می‌توانید سعی کنید مجموعه‌ای از تجهیزات جدیدتر پیدا کنید، اما در زندگی واقعی این کار به ندرت انجام می‌شود. آنها شروع به اصلاح آنچه دارند می کنند. گاهی متفکرانه، اما بیشتر اوقات همانطور که معلوم است.

به عنوان یک قاعده، "مغز" چنین مجموعه ای یک کامپیوتر با خروجی 100500 RS232 است. به عنوان مثال می توان به موقعیت صندوقدار در سوپرمارکت، دستگاه های خودپرداز و موارد مشابه اشاره کرد. با مورد اول مواجه شدم.

این کامپیوترها خیلی قدرتمند نیستند، اما بسیار گران هستند. به طور طبیعی، دیگر نیازهای فناوری های مدرن را برآورده نمی کند و بسیاری از افراد به این فکر می افتند که آنها را با یک رایانه شخصی معمولی جایگزین کنند و برق مناسبی با قیمت مناسب دریافت کنند، اما به سرعت مشخص شد که RS232 در رایانه های شخصی جدید به عنوان یک کلاس از بین رفت. اکنون این رابط کاربری بسیار تخصصی شده است. بر این اساس، یا باید یک دسته RS232 را خودتان پیچ کنید یا به دنبال یک راه حل ویژه آماده باشید.

البته می توانید خود تجهیزات را تعویض کنید، اما اگر هزینه یک اسکنر لیزری ثابت از یک شرکت مناسب را ببینید و این قیمت را در تعداد آنها ضرب کنید، نظرتان عوض می شود.

افرادی که وارد این موضوع نشده اند بلافاصله با خوشحالی تعدادی آداپتور USBtoRS232 چینی می خرند و سپس همه چیز بسیار غم انگیز است. بهتر است این کار را نکنید. گزینه دوم خرید یک برد توسعه تخصصی با یک دسته RS232 است. این گزینه در حال حاضر بهتر است و حق زندگی دارد، اما معایبی نیز دارد. به عنوان مثال، هزینه و مشکلات هیزم اگر از ویندوز یا نسخه اشتباه استفاده نمی کنید. در دسترس بودن در آینده نیز یک عامل مهم است، زیرا چیزی خراب می شود و ممکن است پارک در آینده گسترش یابد. سپس معلوم می شود که مدل خاصی دیگر تولید نمی شود یا در منطقه خاصی موجود نیست و غیره. به طور کلی، بستن خود به یک دستگاه خاص همیشه خطرناک است، به خصوص اگر مجبور نباشید این کار را انجام دهید.

بیایید سعی کنیم کاری انجام دهیم

ممکن است عجیب به نظر برسد که اتصال دستگاه های RS232 اولیه بسیار دشوار و گران است، اگر در واقع، معمولاً پروتکل های ساده و یک لایه فیزیکی اولیه داشته باشند. و همه به این دلیل است که چنین سیستم های سخت افزاری معمولاً در مناطق سودآور تجاری استفاده می شوند و خرید تجهیزات با چنین قیمت هایی موجه است و خود تجهیزات قبلاً خاص شده اند. تجهیزات ویژه = موضوع قیمت ویژه.

با این حال، همه اینها مانع از تلاش شما برای مونتاژ دوچرخه ارزان قیمت نمی شود. به عنوان یک امتیاز، ما این فرصت را خواهیم داشت که رفتار چنین مالتی پلکسر منحصر به فرد RS232 را تغییر دهیم و مشکل نوشتن درایورهای USB را به طور کامل دور بزنیم. نمایه HID تقریباً در همه جا پشتیبانی می شود.

سطح بالا

بخش دوم نرم افزار نمونه ها و تست هایی است که در یک آشفتگی جمع آوری شده اند پروژه توسط IDE IDEA به زبان جاوا نوشته شده است. فرض بر این است که کار با دستگاه بسته به زبانی که این نرم‌افزار روی آن نوشته شده است، با استفاده از بسته‌بندی‌های مختلف برای کار با پشته USB در نرم‌افزارهای سطح بالا ادغام می‌شود. امروزه یافتن چنین زبانی دشوار است که چنین لفاف‌هایی برای آن وجود نداشته باشد. به طور جداگانه برای معتقدین قدیمی، می خواهم به این نکته اشاره کنم که جاوا و usb در صورت تهیه صحیح سازگار هستند، این در عمل ثابت شده است و در یک پروژه تجاری استفاده می شود.

در طی مراحل تست، مشخص شد که کار در لینوکس و ویندوز با USB HID تا حدودی متفاوت است؛ کار از طریق دو کتابخانه usb4java و hid4java اشکال زدایی شد. کار از طریق دومی در لینوکس (Raspberry Pi 3) استفاده می شود.

تفاوت این است که در ویندوز می توانید مستقیماً به یک دستگاه USB حتی اگر به عنوان HID ثبت شده باشد دسترسی داشته باشید و نقاط پایانی آن را بنویسید/بخوانید. در لینوکس، شما باید با یک دستگاه مخفی کار کنید. یعنی درایور مخفی استاندارد نصب شده است و تمام، لطفا فقط با آن کار کنید. کار با این روش کمی کندتر از مستقیم است، اما اگر سیستم را متقاعد کنید که درایورها را نصب نکند، به طور مستقیم نیز امکان پذیر است. این واقعی است.

همانطور که قول داده بودم، مقاله را طولانی نمی کنم و توضیح دقیقی از کد ارائه نمی دهم، آن دو نفری که علاقه مند هستند می توانند پروژه ها را نگاه کنند و به صورت زنده بازی کنند، و برای بقیه فکر می کنم استفاده از آن مفیدتر باشد. توجه داشته باشید که چنین راه حلی وجود دارد و در صورت لزوم به مطالعه عمیق تر متوسل شوید.

نتیجه

دستگاه ارائه شده تنها یک نمونه از این است که چگونه می توانید به راحتی به فرآیند ایجاد دستگاه های USB بومی ملحق شوید و در نهایت استفاده از آداپتورها را متوقف کنید.

رای مثبت را فراموش نکنید

در رایانه‌ها و لپ‌تاپ‌های مدرن، سازندگان از پورت COM استفاده نمی‌کنند که در گذشته بسیار مورد استفاده قرار می‌گرفت. اگر یک کامپیوتر قدیمی دارید که حدود 7 سال پیش خریداری کرده اید، ممکن است چندین مورد از این پورت ها را روی آن بیابید. پورت COM برای اتصال تجهیزات خارجی مختلف مانند ماوس، چاپگر، مودم و سایر ابزارهای خاص در نظر گرفته شده است. امروزه مشکلاتی در اتصال تجهیزات مختلف قدیمی به لپ تاپ ها یا رایانه های جدید وجود دارد. به عنوان مثال، اکنون اتصال گیرنده بسیار دشوار است، زیرا برای این کار باید از پورت COM استفاده کنید.

در این صورت چه باید کرد؟ البته راه خروجی هم هست. شما می توانید یک مبدل USB-COM را خودتان بسازید. چگونه انجامش بدهیم؟ در این مقاله پاسخ سوالات خود را خواهید یافت.

آداپتور DIY USB-COM

اکنون به نحوه ساخت یک آداپتور USB-COM که با سیگنال های RX و TX کار می کند نگاه خواهیم کرد. با انواع دیگر سیگنال های مودم کار نمی کند، اما برای اتصال تجهیزات استاندارد کافی است.
برای ادامه مونتاژ، باید قطعات زیر را خریداری کنید:

دو خازن 10 nF و یک خازن 1 μF.
دو مقاومت 27 اهم و یکی 1.5 کوم هستند.
کانکتورهای Mini-USB و DB-9، هر کدام یک.
کوارتز 12.00 مگاهرتز.
PL2303HX.
PCB فویل برای برد 48*22 میلی متر.

پس از خرید این قطعات می توانید مستقیما به مونتاژ اقدام کنید. ابتدا باید مدار آداپتور USB-COM را بررسی کنیم (تصویر زیر را مشاهده می کنید).

مونتاژ و راه اندازی آداپتور

هیچ چیز پیچیده ای در مورد نصب وجود ندارد. ابتدا باید تخته را خودتان بگیرید یا بسازید. پس از این چهار سوراخ سوراخ می کنیم. در مرحله بعد، ما باید تمام قطعات را لحیم کنیم که محل آنها با نمودار مطابقت دارد. این کار مونتاژ را کامل می کند.

برای جلوگیری از اکسید شدن تخته باید با لاک پلی اورتان پوشانده شود. اگر این در دسترس نیست، می توانید از هر لاک سریع خشک شونده ماشین دیگری استفاده کنید.

وقت آن است که به پیکربندی بروید. بردمان را به کامپیوتر وصل می کنیم. اگر همه چیز به درستی مونتاژ شود، دستگاهی را که باید درایورها را روی آن نصب کنید مشخص می کند.

ما درایورهای Prolific را برای چنین پورتی روی رایانه نصب می کنیم. با رفتن به "Task Manager" می بینید که تعریف شده و اکنون کاملاً کاربردی است.

معاینه

برای بررسی عملکرد آداپتور ما، باید مخاطبین نزدیک پورت COM را با مقداری جسم نازک ببندید (تصویر زیر را ببینید که در آن باید انجام شود).

به بخش "تنظیمات اتصال" بروید، جایی که باید یک پورت COM را انتخاب کنید. در پنجره جدید باید پارامترهای زیر را برای پورت خود پیکربندی کنید:

سرعت انتقال سیگنال - 115200;
بیت داده - 8;
برابری - خیر؛
بیت های توقف - 1؛
کنترل جریان نیست.

سپس با کلیک بر روی دکمه OK تغییرات را تایید کنید. پس از این، اتصال باید شروع شود. بیایید به چیدمان انگلیسی سوئیچ کنیم و هر کلمه ای را در برنامه تایپ کنیم. تمام نمادهایی که کلیک کردید در پس زمینه سفید ظاهر می شوند.

اگر این کار نمی کند، یعنی کلمات نمایش داده نمی شوند، باید نصب را تغییر دهید. ما آن را تا زمانی که نمادها نمایش داده شوند پیکربندی می کنیم.

همین. می توانید مخاطبینی را که در حال نیشگون گرفتن آنها بودید رها کنید و شروع به استفاده از آداپتور USB-COM کنید.

کابل آداپتور USB RS232 DB9 COM

اگر نمی توانید آداپتور خود را بسازید، می توانید USB RS232 DB9 COM را خریداری کنید. قیمت آن بین 1000 روبل متغیر است و مشخصات فنی نسبتا خوبی دارد. احتمالاً نکته اصلی سرعت اتصال خوب است. همچنین تقریباً تمام سیستم عامل ها از آن پشتیبانی می کنند. متأسفانه فقط با USB 2.0 کار می کند.

اتصال به کامپیوتر

برای اتصال آداپتور USB RS232 DB9 COM به رایانه خود، باید درایورهایی را در اینترنت پیدا کنید که برای سیستم عامل شما مناسب هستند. آنها را دانلود و باز کنید. ما آداپتور را به رایانه متصل می کنیم و سپس محل قرارگیری درایورها را مشخص می کنیم. اگر همه چیز به درستی انجام شده باشد، LED روی دستگاه روشن می شود و نشان می دهد که برای استفاده آماده است.

مشکلات احتمالی

متأسفانه، حتی اگر از کابل آداپتور USB-COM خریداری شده استفاده کنید، ممکن است مشکلاتی ایجاد شود. مبارزه با آنها ضروری است و انجام این کار دشوار نیست.

راه حل جایگزین برای مشکل

در صورت نیاز به نصب تجهیزات اضافی که نیاز به پورت COM دارند، می توانید از یک ماژول با این کانکتور نیز استفاده کنید. به سادگی مستقیماً روی رایانه نصب می شود و به مادربرد متصل می شود. پس از نصب کارت پورت COM یا PIC-COM (نام دوم)، یک شماره نیز به آن اختصاص داده می شود. همانند موارد قبلی، در صورت بروز مشکل می توان این عدد را تغییر داد. اگر مطمئن نیستید که می توانید این برد را به درستی در رایانه خود نصب کنید، بهتر است از کمک متخصصان استفاده کنید تا به تجهیزات دیگر آسیب نرسانید.

متأسفانه این راه حل فقط در رایانه قابل استفاده است. در لپ تاپ ها نصب کارت اضافی بسیار مشکل است و این مستلزم هزینه های اضافی است. اولاً خود کیس به شما اجازه نصب ماژول اضافی را نمی دهد و ثانیاً ممکن است توسط مدل شما پشتیبانی نشود. بنابراین در مورد لپ تاپ باید از آداپتور USB-COM استفاده کنید.

نتیجه

اگر نیاز به اتصال تجهیزات قدیمی‌تری دارید که به پورت COM نیاز دارند، می‌توانید آداپتور خود را بسازید. خیلی ساده است. اگر نمی خواهید این کار را انجام دهید، می توانید یک آداپتور USB-COM خریداری کنید. قیمت آن حدود 1000 روبل است. به یاد داشته باشید که همچنان باید درایورها را نصب کنید و عملکرد این سخت افزار را بررسی کنید. نصب آداپتور USB-COM در ویندوز 7 بسیار آسان است، زیرا تمام درایورهای این سیستم عامل را می توان در اینترنت یافت.

کابل مودم نول یک چیز بسیار ضروری در صنعت ماهواره است. در درجه اول برای گیرنده های ماهواره ای چشمک زن. اما همیشه نمی توانید آن را بخرید، بنابراین باید خودتان آن را بسازید.

همانطور که قبلاً گفتم کابل مودم 0در درجه اول برای فلش کردن سیستم عامل گیرنده های ماهواره ای برای ما مفید خواهد بود. و اگر برای این کار می توانید از یک کارت کوتاه استفاده کنید که خرید آن آسان تر است، برای اشتراک کارت از طریق رایانه تقریباً همیشه به یک کارت بلند یا بسیار طولانی نیاز دارید (من این کار را تا 15 متر انجام داده ام). و بهتر است این یکی را خودتان لحیم کنید. و به راحتی انجام می شود.

چگونه خودتان آن را انجام دهید سیم کابل مودم پوچ (RS232) برای سفت‌افزار تیونر خودتان?

ما به دو کانکتور DB-9F، یک آهن لحیم کاری، لحیم کاری، یک کابل جفت تابیده نیاز داریم که برای من مناسب است (شما می توانید از تلفن دیگری که در دست دارید نیز استفاده کنید)، مدارها و دست های ماهر.

چندین گزینه اتصال وجود دارد، اما اغلب شما به یک کابل سه پین نیاز دارید. خوب، اگر این کار نکرد، مطابق با تصاویر زیر یک کامل برای همه مخاطبین ایجاد می کنیم.