Da USB a TTL seriale: 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Per alcuni dei miei progetti PIC ho bisogno di un'interfaccia seriale (RS232) per stampare alcuni messaggi sullo schermo del mio computer. Ho ancora un computer desktop con un'interfaccia RS232, ma al giorno d'oggi la maggior parte dei computer ha invece un'interfaccia USB. È possibile acquistare dispositivi che convertono segnali – TTL – RS232 in USB per i quali sono già stati pubblicati diversi progetti su Instructables ma ho deciso di costruirne uno io. Il motivo è che mi piace costruire cose ma anche che questa versione non ha bisogno di un driver speciale per Windows 10 poiché utilizza un descrittore di dispositivo Microchip standard che è già supportato da Windows 10.

Dato che i requisiti per il baudrate possono variare ho deciso di supportare i seguenti baudrate utilizzando dei jumper sulla scheda: 9600, 19200, 57600 e 115200. Il dispositivo utilizza sempre 8 bit, 1 stopbit e nessuna parità per la sua trasmissione.

Come forse saprai non puoi usare i segnali TTL per pilotare un'interfaccia RS232, quindi ho anche creato una scheda RS232 basata sul chip MAX232 che converte i segnali al giusto livello. In questo Instructables ho anche pubblicato il diagramma schematico della scheda RS232 poiché l'ho usata per testare il mio convertitore da USB a seriale TTL.

Ho usato un PIC 16F1455 come dispositivo per controllare la porta USB e trasferire tutti i dati da USB a seriale utilizzando il linguaggio di programmazione JAL.

Passaggio 1: l'elettronica

Il diagramma schematico mostra i componenti elettronici necessari. Nota che ho anche pubblicato il diagramma schematico della scheda RS2323 che converte i segnali TTL in segnali RS232, ma questa è solo un'informazione extra. L'elenco dei componenti di seguito è solo per il convertitore da USB a seriale TTL.

Per questo progetto sono necessari i seguenti componenti elettronici:

• 1 microcontrollore PIC 16F1455 con presa
• Condensatori ceramici: 1 * 470 nF, 1 * 100 nF, 2 * 22 pF
• 1 cristallo 12 MHz
• 1 Condensatore elettrolitico da 10 uF/25V
• Resistori: 2 * 10k, 3 * 330 Ohm, 2 * 22 Ohm
• LED: 1 ambra, 1 giallo, 1 verde
• 1 connettore USB
• 2 ponticelli
• 1 intestazione, 4 pin

Puoi costruire il circuito su una breadboard, come mostrato nell'immagine. Il circuito è alimentato dalla connessione USB. Ho usato l'USB 5 Volt per alimentare la scheda RS232.

Passaggio 2: il software

Il software esegue le seguenti attività:

• Gestione dell'interfaccia USB. Per questo ho usato una libreria seriale USB JAL standard
• Dopo aver configurato il convertitore da USB a seriale TTL, il LED giallo si accenderà
• Quando un carattere viene ricevuto dall'USB viene copiato sull'interfaccia seriale
• Quando un carattere viene ricevuto dall'interfaccia seriale viene copiato su USB
• Ogni volta che viene ricevuto un carattere da entrambi i lati, il LED verde si accende brevemente per indicare che i dati sono stati trasferiti
• Impostare il baudrate dell'interfaccia seriale utilizzando le impostazioni dei jumper. Il baudrate può essere modificato in qualsiasi momento

Prima che l'interfaccia USB possa essere utilizzata, deve essere configurata dal computer host. Questo viene fatto impostando i parametri seriali corretti nel programma di emulazione di terminale sul PC e abilitando il controllo di flusso RTS/CTS. Il baudrate dell'interfaccia USB può essere impostato su qualsiasi valore mentre il baudrate dell'interfaccia seriale è determinato dalle impostazioni dei jumper. Notare che non è necessario che entrambe le velocità di trasmissione siano le stesse.

Il file sorgente JAL e il file Intel Hex per la programmazione del PIC sono allegati.

Passaggio 3: il risultato finale

Per questa demo ho collegato il convertitore da USB a seriale TTL alla mia scheda RS232. Il motivo è che posso quindi mostrare l'operazione sul mio computer desktop che ha sia una porta USB che una porta RS232.

Nel video si vedono aperte 2 finestre dell'emulatore di terminale. La finestra di sinistra mostra i dati sulla porta RS232 mentre la finestra di destra mostra i dati sulla porta USB. Per la porta RS232 non è necessario alcun controllo di flusso. Per la porta USB si configura il convertitore da USB a Seriale TTL abilitando il controllo di flusso RTS/CTS dopodiché si accenderà il led giallo.

Nota che per questa demo ho usato un baudrate di 9600 baud per la porta RS232 e un baudrate di 115200 se la porta USB.

Se sei interessato a utilizzare il microcontrollore PIC con JAL, un linguaggio di programmazione simile a Pascal, visita il sito Web JAL

Divertiti a creare questo Instructable e attendo con ansia le tue reazioni e i tuoi risultati.