Verze pro tisk

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.

Schéma převodníku úrovní
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.

Průběhy z osciloskopu
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.

DPS převodníku úrovní
Obr.3: Navržená deska plošného spoje převodníku mezi úrovněmi RS-232 a TTL
Podklady ve formátu pro Eagle 4.1 jsou zde: Schéma
Plošný spoj

Následuje několik fotografií hotového převodníku.

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