Электронные схемы для дома схема usb rs232. Распиновка COM порта. Изменение номера COM порта

Наконец-то закончились праздники, и пришло время чего-нибудь сделать.

Начнем, пожалуй, с необходимого устройства, облегчающего жизнь рядового электронщика – устройства связи с компьютером. Это нужно для того, чтобы передать данные в компьютер (температура с датчиков, положение дверей, частота вращения двигателя, таблица значений с регистратора …) или принять данные из компьютера (таблицы значений для вычислений, настоечные данные для устройств, новая прошивка для загрузчика…). Для отладки нового устройства (посмотреть что там, в мозгах микроконтроллера, происходит) вообще незаменимая вещь.
Как Вы знаете, существует множество интерфейсов, посредством которых микроконтроллер может общаться с внешним миром. Но если речь идет о связи с компьютером – вне конкуренции интерфейс RS-232 (COM порт). Причина — простота работы с портом со стороны компьютера и наличие большого количества программ для этого предназначенных. Кроме того, почти в каждом микроконтроллере есть аппаратно поддерживаемый интерфейс USART (это тот-же RS-232, только с напряжениями 0 — 5v), что делает процесс связи легко реализуемым.
Для того, чтобы привести уровни сигнала микроконтроллерного USART к уровням COM порта компьютера нужно собрать несложный преобразователь (например, на МАХ232), но можно пойти по более интересному пути
Более интересный путь — собрать преобразователь UART to USB. При этом USB порт воспринимается компьютером как виртуальный COM порт. В этом случае мы убиваем сразу несколько зайцев:
– USB порт есть в любом компьютере (хотя COM порт встречается еще довольно часто, но на ноутбуках его уже нет);
– как оказалось преобразователь UART to COM(RS-232) сделать гораздо сложнее, чем UART to USB (два раза делал программатор для СОМ порта с преобразователем МАХ232 – оба раза неудачно);
– если подключать преобразователь через USB хаб, то мы получаем сразу несколько виртуальных COM портов на одном USB, плюс безопасность для компьютера, так как хаб выступает в роли буфера.

Вот схема преобразователя UART to USB.

Это не мое устройство. Взята данная схема с сайта www.recursion.jp/avrcdc/ . Причина, по которой я ее здесь привожу – это простота схемы и дешевизна изготовления. Собрать схему довольно просто (можно даже на макете).

Готовое устройство я выполнил в форме «флешки» для того, чтобы удобней было пользоваться в «полевых» условиях. Для большего комфорта можно взять USB удлинитель, одним разъемом прицепить к компьютеру, во второй вставить нашу «флешку-преобразователь» и получим мобильное устройство, которое можно без проблем подключить к любой схеме.

Печатная плата двухсторонняя, подходит для микроконтроллеров ATmega8/48/88/168

Вот вариант для изготовления по технологии описанной

Прошивки для различных микроконтроллеров:

Фьюзы для CodeVisionAVR, PonyProg ставятся инверсно

SPI интерфейс для программатора выведен вместе со всеми интерфейсами сзади «флешки» – подключаем программатор прямо там. Штырек сброса паяем возле ножки сброса (чтоб не мешал). При программировании преобразователь нужно запитать напряжением 5v со стороны интерфейсов. Через USB нежелательно, так как напряжение питания через светодиод уменьшится. Если возникают проблемы по причине больших шумов – вешаем подтягивающий к питанию резистор на ножку сброса (5-10кОм). Наличие светодиода обязательно – он используется в качестве регулятора напряжения. Прошивка предусматривает работу управляющих линий (CTS, RTS, DTR), но для UART они не нужны и я их не выводил на разъем интерфейсов. Если они Вам нужны — просто нужно «кинуть» перемычки с ножек микроконтроллера на ножки разъема интерфейсов.

После того как устройство собрано,
необходимо установить драйвер виртуального COM порта.

В архиве есть папки для разных Win:
/raw — для (Windows 2000/XP)
/w2k — для Windows 2000 (bulk mode only)
/xpvista7 — для Windows XP/Vista/7 x32
/vista64 — для Windows Vista x64

Делается это очень просто:

1 Вставляем «флешку-преобразователь» в USB порт;

2 Получаем в трее сообщение о том, что найдено новое устройство;

3 Запустится «Мастер нового оборудования», выбираем «Установка из указанного места», жмем «Далее»;

4 Выбираем «Включить следующее место для поиска» и в окошке указываем нужный путь к драйверу;
5 Жмем «Далее», драйвер установится, жмем «Готово»

Теперь в «Свойствах» «моего компьютера» в закладке «Оборудование» нажимаем кнопку «Диспетчер устройств». В окошке диспетчера устройств в разделе «Порты (COM и LPT)» увидим новое устройство — «Virtual Communications Port (COM5)» .

Для каждого USB порта будет назначен свой виртуальный COM порт (COM5, COM6, COM7 и т.д.).

Готово! Теперь можно пользоваться преобразователем.

Проверим работоспособность преобразователя, для этого нужно закоротить вход с выходом (RxD, TxD) и посылать с компьютера сообщения по виртуальному порту. Посланные сообщения должны возвращаться как принятые.

На нужные штырьки цепляем «джампер»-перемычку. Запускаем программу для работы с COM портом. Можно использовать стандартный виндовский гипертерминал, но мне больше нравиться другая программка — маленькая, портативная и функциональная.

Запускаем программу, устанавливаем нужный порт (смотрим номер порта в диспетчере устройств), скорость и другие параметры оставляем как есть, нажимаем «Connect», в окошке возле кнопки «->Send», пишем сообщение, нажимаем «->Send» и сморим результат. Нижнее окно — отправленное сообщение, большое окно — принятое сообщения. Если все работает — сообщения будут одинаковыми.

Данная «флешка — преобразователь интерфейсов» позже превратится в I2C toUSB, SPI to USB, SPI to UART и т.д. необходимо лишь перепрошивать ее необходимой прошивкой. (Что-то я у себя начинаю замечать тягу к универсализации:)).

P.S. Сайт-источник рекомендует для согласования уровней напряжения преобразователя(3.3v) и устройства(5v) соединять их через схему согласования. Но я думаю резисторов в пределах полукилоома в линиях RxD, TxD должно хватить для согласования — нужно попробовать.

P.P.S. Это первая практическая схема в блоге – дальше их будет больше, так как с основами мы, вроде-бы, разобрались (еще остались кой-какие вопросы – потихоньку буду писать).

(Visited 31 429 times, 4 visits today)

В современных компьютерах и ноутбуках производители перестали использовать COM-порт, который широко использовался ранее. Если у вас есть старый компьютер, который вы приобрели около 7 лет назад, вы можете найти на нем несколько таких портов. COM-порт был предназначен для подключения разного внешнего оборудования, например мыши, принтера, модема и других специальных средств. Сейчас возникают проблемы с подключением различного устаревшего оборудования к новым ноутбукам или компьютерам. К примеру, ресивер сейчас довольно сложно подключить, так как для этого нужно использовать COM-порт.

Что делать в этом случае? Выход, конечно, есть. Вы можете сделать USB-COM-преобразователь самостоятельно. Как это сделать? В этой статье вы найдете ответы на свои вопросы.

Переходник USB-COM своими руками

Сейчас мы рассмотрим, как сделать переходник USB-COM, который будет работать с сигналами RX и TX. С другими типами модемных сигналов работать не получится, но этого вполне достаточно для подключения стандартного оборудования.
Чтобы перейти к сборке, вам необходимо будет приобрести такие детали:

• Два конденсатора на 10 нФ и один на 1 мкФ.
• Два резистора на 27 Ом и один на 1,5 КОм.
• Разъем mini-USB и DB-9 по одной штуке.
• Кварц 12.00 МГц.
• PL2303HX.
• Фольгированный текстолит для платы 48*22 мм.

После покупки этих деталей можно переходить непосредственно к сборке. Сначала нам необходимо будет рассмотреть схему USB-COM-переходника (изображение можете увидеть ниже).

Сборка и настройка переходника

В монтаже ничего сложного нет. Сначала необходимо взять или сделать самому плату. После этого просверливаем четыре отверстия. Далее нам нужно припаять все детали, расположение которых будет соответствовать схеме. На этом сборка закончилась.

Чтобы плата не окислялась, ее необходимо задуть полиуретановым лаком. Если такого нет в наличии, можно использовать любой другой быстросохнущий автомобильный лак.

Пришло время переходить к настройке. Подключаем нашу плату к компьютеру. Если все правильно собрано, он определит устройство, на которое нужно установить драйверы.

Устанавливаем на компьютер драйверы Prolific для такого порта. Перейдя в "Диспетчер задач", можно увидеть, что он определился и теперь вполне работоспособен.

Проверка

Чтобы проверить работоспособность нашего переходника, необходимо каким-нибудь тонким предметом замкнуть контакты возле COM-порта (смотрите ниже изображение, где это необходимо сделать).

Переходим к разделу «Настройки соединения», где необходимо выбрать COM-порт. В новом окне следует настроить следующие параметры нашего порта:

• скорость передачи сигнала - 115200;
• биты данных - 8;
• четность - нет;
• стоповые биты - 1;
• управление потоком - нет.

Далее подтверждаем изменения, нажав на кнопку ОК. После этого следует запустить соединение. Переходим к английской раскладке и печатаем любые слова в программе. На белом фоне отобразятся все символы, которые вы нажали.

В том случае, если это не будет работать, то есть слова не отобразятся, необходимо сменить монтаж. Настраиваем его, пока символы не отобразятся.

На этом все. Можно отпускать контакты, которые вы зажимали, и начинать пользовать USB-COM-переходником.

Кабель-переходник USB RS232 DB9 COM

Если у вас не получается сделать свой переходник, вы можете приобрести USB RS232 DB9 COM. Цена его варьируется в пределах 1000 рублей, и он обладает довольно хорошими техническими характеристиками. Наверное, главное - хорошая скорость соединения. Также он поддерживается практически всеми операционными системами. К сожалению, он работает только с USB 2.0.

Подключение к компьютеру

Чтобы подключить переходник USB RS232 DB9 COM к компьютеру, необходимо найти в Интернете драйверы, которые подойдут к вашей операционной системе. Скачиваем и распаковываем их. Подключаем переходник к компьютеру, после чего указываем, где расположены драйверы. Если все было сделано правильно, на устройстве загорится светодиод, что указывает на готовность к работе.

Возможные проблемы

К сожалению, даже в случае, когда вы используете купленный кабель-переходник USB-COM, могут возникнуть проблемы. С ними необходимо бороться, причем сделать это несложно.

Альтернативное решение проблемы

Если вам необходимо установить дополнительное оборудование, которое нуждается в COM-порте, можно также использовать модуль с этим разъемом. Он просто устанавливается непосредственно в компьютере и подключается к материнской плате. После установки платы COM-портов или PIC-COM (второе название) ей также присваивается номер. Как и в предыдущих случаях, это номер можно изменить, если возникнут проблемы. Если вы не уверены, что сможете правильно установить эту плату в компьютер, лучше воспользуйтесь помощью профессионалов, чтобы не навредить другому оборудованию.

К сожалению, это решение можно использовать только для компьютеров. В ноутбуках дополнительную плату установить довольно сложно, и это требует дополнительных затрат. Во-первых, сам корпус не позволит установить дополнительный модуль, а во-вторых, он может не поддерживаться вашей моделью. Поэтому в случае с ноутбуком следует использовать USB-COM-переходник.

Заключение

Если вам необходимо подключить устарелое оборудование, которое требует наличие COM-порта, можно сделать самостоятельно переходник. Это довольно просто. Если вы не хотите этим заниматься, можете приобрести USB-COM-переходник. Его цена составляет около 1000 рублей. Помните, что вам все равно придется устанавливать драйверы и проверять работоспособность этого оборудования. На Windows 7 USB-COM-переходник довольно просто установить, так как на эту операционную систему в Интернете можно найти все драйверы.

Сначала пара слов про микросхему PL2303 . Существует 2 распространенных варианта данной микросхемы: новая(var D 2012 г.) и старая(var A 2004 г.). По Datasheet распиновка у них отличается, так что нужно смотреть, какая у вас версия микросхемы. Данная статья касается только старой версии микросхемы.

Вариант переходника с сопряжением уровней.

Микросхема PL2303 способна полностью заменить COM-порт, но я использую только контакты Tx и Rx. Остальные откидываю за ненадобностью. Схема данного переходника представлена на рисунке 1.

Для сопряжения уровней между USB и COM портом я использую микросхему MAX232. Эта микросхема нужна из-за того, что в классическом COM-порту логические уровни это +-12 вольт, а USB работает с уровнями 0-5 вольт.

Рисунок 1 - Схема переходника USB-COM-порт на микросхеме PL2303 с сопряжение уровней

Печатная плата этого переходника содержится в файлах к статье.

Вариант переходника без сопряжения уровней

Если нет необходимости в сопряжении уровней, можно отбросить часть схемы с микросхемой MAX232. После изменения получается схема представленная на рисунке 2. Данная вариация схемы хорошо подходит для подключения микроконтроллеров по UART (масса у микроконтроллера и переходника должна быть общая).

Рисунок 2 - Схема переходника USB-COM-порт на микросхеме PL2303 без сопряжения уровней

Печатная плата так же содержится в файлах к статье.

На рисунке 3 представлено готовое устройство. Хотя изначально плата была сделана для первого варианта, позже микросхема MAX232 была демонтирована за ненадобностью. Сейчас переходник успешно применяется для связи микроконтроллеров AVR c компьютером по UART.

Рисунок 3 - Фото готового устройства

Драйвер для микросхемы PL2303

За драйвером идем на сайт производителя и скачиваем последнюю версию драйвера. Ссылка на драйвер

Возможные проблемы

Проблема с драйвером, пишет "Запуск этого устройства невозможен. (Код 10)". Есть два варианта решения:

1) установить старую версию драйвера. Скачать старый драйвер можно там же. У меня windows 10 и этот способ мне не очень помог.

2) скачать костыль к драйверу (лежит в файлах к статье.). Не помню откуда взял, но мне помогло. После скачивания:

• ser2pl.inf- правой кнопкой и установить
• Все скопировать в С:/Windows/System32/Drivers

Для проверки работоспособности переходника нужно замкнуть контакты Rx Tx и отправить в COM-порт какие-нибудь данные, данные должны вернуться. Для мониторинга СOM-порта я использую программу Advanced Serial Port Monitor .

Список радиоэлементов

Проблемы при «прошивке» ресиверов. Отсутствие COM порта. Использование ноутбука

Многие пользователи сталкиваются с проблемой прошивки ресиверов из-за отсутствия СОМ порта. Большинство устаревших моделей компьютеров было оборудовано несколькими СОМ портами. В них имелся хотя бы 1 разъем «RS-232». Благодаря такому технологическому решению пользователи могли подключать необходимые внешние устройства. К компьютеру подключали сразу и мыши, и принтеры, и клавиатуру, и модемы, и другую технику. С помощью компьютера можно было и перепрошить ресивер. Пользователи никогда не сталкивались с существенными проблемами при подключении. Все, что от них требовалось – это подсоединить кабель, запустить программу и кликнуть мышкой на необходимые пункты.

Производители современных компьютеров, кажется, просто забыли о разъеме «RS-232». Обычный пользователь может и не заметить его отсутствия. Но если вы являетесь абонентом спутникового телевидения и ваш ресивер начал некорректно работать из-за несвоевременного обновления, вы столкнулись с неприятной проблемой. Большинство моделей ресиверов могут быть прошиты только с помощью «RS-232». Да и «USB» входом оборудованы не все спутниковые приставки.

Очень часто пользователи сталкиваются и с другими проблемами. Одна из них – несовместимость имеющихся СОМ портов на ноутбуке с определенными моделями ресиверов. В большинстве случаев это вызвано тем, что в процессе производства ноутбука был нарушен стандарт передачи данных «RS-232». Некоторые производители делают это специально, так как такое решение позволяет сократить энергию заряда аккумуляторной батареи. Эта мелочь отражается и на стоимости компьютерной техники, делая ее более доступной для конечного потребителя. Только точные и щепетильные производители могут похвастаться наличием специальной микросхемы для СОМ порта. И их устройства совместимы с любыми ресиверами.

Если вы пользуетесь обычным компьютером, то проблема решается за счет приобретения дополнительного модуля с СОМ портами. Он выпускается в виде платы и монтируется в компьютер. Очень важно провести установку правильно, так как некорректные действия могут привести к порче оборудования. После того, как плата будет установлена в компьютер, операционная система «Windows» - «ОС» присвоит каждому порту свой номер.

Если вы пользуетесь ноутбуком, то этот вариант не подойдет. Здесь вы столкнетесь с несоответствием размера и стандарта. Но и у этой проблемы есть решение.

Вы можете попробовать самостоятельно спаять Переходник USB-COM 2 способами: дорогой и проверенный или дешевый и частично неэффективный:

Способ 1

Приобретаем специальную плату с портами, предназначенную для ноутбука. Проблема заключается не только высокой стоимости решения, но и в том, что вам придется провести ни один день в поисках подходящей модели. Также стоит учесть, что ноутбуки могут обладать разными стандартами для дополнительных устройств. Поэтому вначале стоит ознакомиться с инструкцией по эксплуатации, если она еще сохранилась. Если вы не решились заказать специальную плату, то можно попробовать еще один способ.

В большинстве случаев он действует. 90% современных моделей оборудовано несколькими «USB» выходами. Вы можете купить преобразователь «USB — COM».

Для справки . USB – это последовательный интерфейс, который используется для передачи данных. Для подключения дополнительных устройств используется четырехпроводной кабель. Два провода обеспечивают прием и передачу данных, два – питание дополнительного устройства. Главным недостатком USB является то, что разъемы со временем разбалтываются. В результате теряется контакт. При отрывании гнезд пользователям приходится заменять плату.

Способ 2

Переходник «USB — COM» можно спаять самостоятельно. Только стоит учесть, что описанное нами решение обеспечивает согласование только сигналов RX и TX. Другие модемные сигналы не задействуются. Приготовьте следующий набор деталей:

• 1 PL2303HX (USB-USART мост от Prolific)
• 1 MAX232CSE (UART-RS232)
• 1 Кварц 12.00 МГц
• 2 Конденсаторов 10 нФ (smd1206)
• 6 Конденсаторов 1 мкФ (smd1206)
• 2 Резистора 27Ом (smd1206)
• 1 Резистор 1.5КОм (smd1206)
• 1 Разъем mini-USB
• 1 Разеъем DB-9 папа
• 1 Фольгированный текстолит для платы 48*22мм

Вначале вам необходимо изготовить плату. Для этого просверливаем 4 отверстия и паяем необходимые детали.

В результате вы должны получить стандартный переходник. Во избежание окисления плату можно покрыть автомобильным или полиуретановым лаком.

31.7 KiB
521 Downloads

Как вариант, можно напаять временную перемычку

После установки драйверов проверяем работоспособность переходника. Для этого попробуйте замкнуть контакты 2 и 3 и запустить программу «Гипертерминал» (входим через ПУСК в ПРОГРАММЫ. Переходим в СТАНДАРТНЫЕ, выбираем СВЯЗЬ и ГИПЕРТЕРМИНАЛ) . Далее обращаемся к любой поисковой системе и скачиваем гипертерминал или его аналог. В настройках соединения указываем новый сом-порт (в нашем случае это hyperterminal).

Настраиваем параметры порта (115200, 8, N(нет), 1, управление потоком отсутствует).

Для справки . HyperTerminal – это специальная программа, которая включена в состав поставки ОС Windows. Она помогает открыть доступ к другим компьютерным устройствам через модем, последовательный порт либо с помощью протокола telnet. Если Гипертерминал отсутствует, то пользователи могут воспользоваться удаленной оболочкой Windows. Если вам необходимо устранить неполадки модема, то вместо Гипертерминала можно использовать «Телефон и модем». При отсутствии программы ее можно с легкостью найти в интернете и загрузить за несколько минут.

Сборка Z-Duino

Итак, начнем. Выигранный мной набор для сборки включает в себя три пакетика.

В один упакованы разъёмы, панелька для контроллера и сам контроллер - ATmega328P, в него прошит загрузчик и скетч “Blink”. Другой пакетик наполнен “рассыпухой”, среди которой есть “бомбовая” кнопочка с красным толкателем - для сброса. В третьем пакетике: качественная плата и один из светодиодов. В наборе их два: зелёный - по питанию, и жёлтый - на pin13. Внешне одинаковые, и, чтоб их не перепутать, жёлтый упакован вместе с платой, но ничего не мешает запаять их наоборот.

Сборка прошла в два этапа. Сначала запаиваю все SMD компоненты

Затем все выводные

Мне захотелось чтобы джампер выбора питания был установлен перпендикулярно плате, поэтому я выгнул выводы плоскогубцами, припаял и обкусил лишнее.

После сборки платы подаю питание: зелёный светодиод светится, жёлтый мигает. Хорошо, теперь нужен переходник для заливки скетчей. Если есть аппаратный COM порт на материнской плате, то можно взять преобразователь уровней на предназначенной для этих целей MAX232 или собрать на транзисторах (как в Arduino Severino).

Преобразователь на транзисторах повторяет схему из Arduino Severino , а для переходника на микросхеме я выбрал MAX232CPE: вместо электролитов 10uF устанавливаются керамические 100n. У микросхемы, перед монтажом, нужно отломать выводы 7 и 10, или отогнуть их в сторону.

Для использования переходника на транзисторах или на MAXе, необходимо любым удобным способом подать на плату Z-duino 5V. Я взял прямо с USB и воткнул в разъём ICSP. Джампер выбора питания нужно установить в положение 5V.

Внимание! Если Вы что-нибудь спалите или нанесёте любой вред реализуя идеи изложенные в этой статье, то ответственность за негативные последствия несёте Вы, а не автор этих идей (то есть я). Например, в примере выше, 5V с USB на контроллер поступает напрямую, минуя предохранитель и защитный диод. Осознавайте что Вы делаете, соблюдайте полярность подключения и не превышайте максимальный ток, который может выдать большинство USB разъемов компьютера, а именно 500мА.

Если нет COM порта, можно применить переходник USB-COM. Я уже писал о переходнике на mega8 распаяном на самодельной Arduino, будет фото и схема переходника на контроллере в DIP и в TQFP корпусе.

К разъёму подведены все сигналы которые обеспечивает конвертер. На схеме и чертежах плат есть предохранители типоразмера 1206 в цепи 5V от USB. У меня таких нет, вообще нет SMD предохранителей, поэтому я установил перемычки.

На двух платах перепутаны местами RX и TX, пришлось резать дорожки, паять перемычки, в чертежах плат ошибки исправлены.

О реализации варианта этого переходника на ATtiny2313 есть на getchip.net.