Převodník mezi úrovněmi RS-232 a TTL

Při bastlení s mikrokontroléry narazíme dříve či později na potřebu propojení s PC po sériové lince RS-232. Potřebujeme tedy převodník mezi úrovněmi RS-232 a TTL. Většinou se to řeší nějakým "MAXem" MAX232 nebo podobným. Pokud se ale jedná jen o vývoj, je zbytečné na bastl desku osazovat takový převodník a je jednodušší a rychlejší mít kabel, ve kterém už je převodník zabudován. Já jsem si takový kabel také zhotovila. Nechtěla jsem na něm mít ale kromě konektoru CANNON 9 žádnou další "bouli" a tak jsem si navrhla převodník, který se vejde přímo do krytky konektoru. Chtěla jsem, aby zvládal rychlosti do 115200 bps a nepotřeboval externí napájení. Takový požadavek lze také splnit některým "MAXem" s velmi nízkou spotřebou, který by se v SMD provedení do konektoru vtěsnal, já jsem ho ale v šuplíku neměla a tak posloužily diskrétní SMD součástky. Protože je obvykle potřeba přenášet jen signály RxD a TxD, je zapojení celkem jednoduché. Schéma je na obrázku 1.

Obr.1: Schéma převodníku mezi úrovněmi RS-232 a TTL

Jedná se o upravené standardní zapojení s dvěma tranzistory. Protože jsem chtěla aby zvládal 115200 bps, musela jsem zapojení urychlit. Přidala jsem třetí tranzistor (T3) s diodou D1, které urychlují přechod výstupu na RS-232 z kladného napětí do záporného (toto zapojení se používá u buzení MOSFET tranzistorů). Druhou úpravou bylo přidání desaturačních diod k tranzistorům T1 a T2, které jsou v zapojení se společným emitorem a kvůli saturaci se pomalu zavíraly. Napájení převodníku se bere přes dvojitou schottkyho diodu D5 ze signálů RTS a DTR, je tedy potřeba nastavit je do log. 0, aby na nich bylo +12V. Ke stabilizaci jsem použila obvod 78L05 v TO-92, sice má velký klidový proud, nic lepšího jsem ale neměla. Lepší by byl obvod LP2950 na +5V, který má stejně zapojené nožičky nebo nějaký podobný micropower stabilizátor, kde ho ale sehnat.

Na obrázku 2 jsou průběhy signálů RxD, TxD a TTL v zapojení jako loopback (TTL výstup je propojen s TTL vstupem) zachycené z osciloskopu. Jedná se o přenos znaku 'a' (61h) rychlostí 115200 bps.

Obr.2: Průběhy signálů RxD, TxD a TTL sejmuté z osciloskopu

Zelený průběh je TxD, tj. RS-232 výstup z PC. Červený průběh je TxD převedený do TTL úrovní. Modrý průběh je RxD, tj. TTL signál převedený zpět do RS-232 úrovní. Je vidět, že nedochází k většímu tvarovému zkreslení průběhů, pouze amplituda RxD je menší oproti TxD, nicméně je dostatečná pro správnou funkci sériového portu. Nepatrné časové zpoždění signálu průchodem přes převodník je konstatní a na funkci tedy nemá vliv.

Na obrázku 3 je plošný spoj převodníku úrovní. Je oboustranný se čtveřicí prokovek a je navržen pro montáž přímo mezi pájecí špičky konektoru CANNON 9F.

Obr.3: Navržená deska plošného spoje převodníku mezi úrovněmi RS-232 a TTL

Následuje několik fotografií hotového převodníku.

Pohled na horní stranu destičky	Pohled na spodní stranu destičky
Pohled na sestavený převodník s kablíkem