Нуль модемный кабель очень нужная вещь в спутниковом хозяйстве. В первую очередь для прошивки спутниковых ресиверов. Но не всегда его можно купить вот и приходится делать самому.
Как я уже говорил 0-модемный кабель нам пригодиться в первую очередь для пере прошивки спутниковых ресиверов. И если для этого можно использовать короткий, который проще купить, то для кардшаринга через компьютер почти всегда нужен длинный или очень длинный (делал до 15 м.) . А такой лучше спаять самому. Причем делается он довольно легко.
Как сделать самому нуль модемный кабель (RS232) шнур для прошивки тюнера своими руками ?
Нам понадобятся два разъемы DB-9F, паяльник, припой, кабель – витая пара, как по мне подходит в самый раз (можно и другой какой есть под рукой телефонный нормально), схемы и умелые руки.
Есть несколько вариантов подключения но чаще всего нужен кабель на три контакта. Ну а если такой не подойдет – тогда делаем полный на все контакты по соответствии с рисунками ниже.
Не полный ноль модемный кабель подходит почти всегда. Но и он имеет разновидности когда его контакты идут
Контакты 2 – 2 и 3 – 3 , 5 -5 прямой
Контакты 2 – 3 и 3 – 2 , 5 – 5 не прямой
Именно последний не прямой подходит чаще всего.
Распайка ком порта rs-232 в спутниковых ресиверах может иметь вид как “папы” так и “мамы”.
“Мамки” встречаются намного чаще так что советую делать с двумя “мамками” на концах.
Именно непрямой нуль-модемный кабель с двумя мамка, и с расчетом справа-налево, подходит для прошивки большинства спутниковых ресиверов, или для шаринга.
В последнее время (точнее, уже немало лет) компьютеры, как ноутбуки, так и десктопы, не оснащаются последовательными портами RS-232. Просто отпала необходимость в наличии этого интерфейса - на рынке практически не осталось массовых внешних устройств, которые подключаются через стандартный COM порт. Но, тем не менее, есть масса приложений и устройств, которые используют только последовательные порты стандартов RS-232/422/485. Это различные ресиверы, в которых перепрошивка выполняется через последовательный порт, диагностическое оборудование для автомобилей и многое другое. Если нет такого порта в компьютере, то что же делать?
Почти в любом компьютерном магазине можно купить специализированные переходники USB в последовательный порт RS-232. Ценовой разброс подобных переходников просто огромный: от 1 доллара за "шнурок" сомнительного происхождения на eBay, до 30-50-100 долларов за устройства, некоторые из которых ничем не отличаются по внешнему виду от однодолларового "шнурка". Так что же выбрать? Интернет полон как положительных, так и отрицательных отзывов о совсем недорогих переходниках. У кого-то они работают без проблем, у кого-то та же модель насмерть отказывается работать. Почему? Тут есть две возможные проблемы: это может быть как проблема с программным обеспечением, так и чисто аппаратные проблемы.
Во-первых, скажу банальность, что не стоит ждать чудес от недорогих устройств. Качественное программное обеспечение - это не то, что может себе позволить небольшая компания. Да и комплектующие для производства тоже сильно отличаются по цене.
Почему мой переходник USB-COM не видит моё устройство?
Есть несколько возможных причин.
1. Из чего вообще состоит такой переходник? В идеале - из моста USB в последовательный порт и преобразователя уровней в RS-232. Дело в том, что мост на выходе имеет уровни TTL, т.е от 0 до (именно для этих мостов) максимум 3.3 В. Часто напряжение не дотягивает и до 3 В. По стандарту RS-232 сигнал должен быть от ±5 В до ±15 В, причём, приёмник должен принимать сигнал с разбросом ±3 В. Вот здесь мы и видим причину первой экономии - зачастую производитель просто не применяет преобразователя уровней, так как, теоретически +5В ±3В даёт аж +2В, а на выходе, как правило, от +2.5 до 3.3В, а вот получить логическую 1 с напряжением от даже от -2 до -15 В - невозможно. Т.е. работать такой переходник с RS-232 даже в принципе не сможет, только с контроллерами, у которых на входе тоже уровни TTL. Впрочем, встречаются и такие устройства, правда, нечасто. Есть и ещё одна проблема: некоторые микросхемы RS-232 включают режим энергосбережения (спящий режим). Если на входах меньше ±3В, она даже не выйдет из "спячки", т.е. в случае без преобразователя уровней, при выходном напряжении 2.5 В вообще никогда. В "правильных" переходникахтипичное напряжение на выходах составляет ±6.5В, что с запасом укладывается в стандарт.
Рисунок 1. "Правильно" сделанный переходник-кабель USB-COM Mini :
Провода не впаяны прямо в плату, а подключены разъёмом. Это предотвращает механическое обламывание проводов.
Есть индикация - 2 LED.
Сама плата покрыта лаком, все отверстия покрыты золотом против окисления.
Две микросхемы: как моста (в данном случае, FTDI FT232RL), так и преобразователя уровней ZT231LEEA.
Качественный монтаж, качественная элементная база.
Если вам приходится часто использовать переходник, носить его постоянно в сумке, подключать в помещениях с пыльной или агрессивной средой, то все эти "мелочи", на которых обычно экономит большинство производителей, вам не покажутся мелочами. Кроме того, разведены все 9 сигналов RS-232, что позволяет использовать этот переходник с любыми устройствами RS-232.
2. Ещё одним критерием качества является поддержка переходником всех 9 стандартных сигналов RS-232. Во многих моделях недорогих переходников поддерживаются только 3 сигнала из 9. Для многих устройств этого вполне достаточно, например, для управления частотного преобразователя. Другим же устройствам, например, считывателям штрихкода, необходимы все 9 сигналов. Опять же, переходник, в котором есть полный набор модемных сигналов, может легко работать с любыми устройствами RS-232, а те, у которых задействовано только 3, увы.... А производители далеко не всегда афишируют это свойство своих изделий. Так что при поиске переходника уточните, какие сигналы нужны для подключения вашего устройства, и проверьте, чтобы их поддерживал выбранный вами переходник. Между прочим, далеко не все мосты USB-UART поддерживают все модемные сигналы.
Многие люди, у которых руки прикручены как надо, хотят сделать подобные переходники сами. В Интернете можно найти схемы, рисунки печатных плат и подробные рекомендации. А стоит ли овчинка выделки? Конечно, если для вас лично это вопрос принципа, то это понятно. Но глядя на цены микросхем, у меня, например, пропал бы всякий интерес к подобной работе. Только микросхема преобразователя уровней TTL в RS-232 MAX213EWI стоит в розницу 200 рублей. При этом, эта микросхема работает с максимальной скоростью всего 115 КБит/сек, а не 921 КБит/сек, как в "правильных" моделях. А вы думали, почему их не ставят в дешёвые переходники? Самый недорогой мост USB-UART PL2303 стоит 210 рублей, FT232RQ - 360, FT232RL - 460, TUSB3410 - 530рублей. Тут хотелось бы заметить, что микросхемы FT232RQ, FT232RL это одно и тоже, только с маленьким, но для кого-то очень существенным отличием - наработка на отказ у первой микросхемы в 2.5 раза меньше, чем у второй. Хотя и это время совсем не маленькое. Это без навесных элементов, платы, разъёмов и корпуса. Так, что прежде, чем браться за такую работу, имеет смысл подумать, может готовый - тоже неплохой вариант? Впрочем, всем известно, что некоторые производители (китайцы, хоть это и не политкорректно показывать на них пальцем) могут и из FTDI и Texas Instruments сделать, мягко говоря, некачественное изделие, так что смотрите внимательнее на производителя и его репутацию.
И всё таки, если вы решили сделать своими руками подобный переходник, в даташитах производителей микросхем вы можете найти подробные схемы таких устройств на любой вкус. Ещё раз повторю ссылки на самые популярные микросхемы:
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
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
U1 | Преобразователь USB в RS-232 | PL2303 | 1 | В блокнот | ||
U2 | ИС RS-232 интерфейса | MAX232 | 1 | если надо | В блокнот | |
C1, C22 | Конденсатор | 22 пФ | 2 | В блокнот | ||
C3, C88 | Конденсатор | 1 мкФ | 6 | В блокнот | ||
R1, R2 | Резистор | 27 Ом | 2 | В блокнот | ||
R3 | Резистор | 1.5 кОм | 1 |
RS-232 - популярный протокол, применяемый для связи компьютеров с модемами и другими периферийными устройствами. Это интерфейс передачи информации между двумя устройствами на расстоянии до 20 м. Информация передается по проводам с уровнями сигналов, отличающимися от стандартных 5В, для обеспечения большей устойчивости к помехам. Асинхронная передача данных осуществляется с установленной скоростью при синхронизации уровнем сигнала стартового импульса.
Последовательный интерфейс RS-232 - обзор стандарта
Это широко используемый последовательный интерфейс синхронной и асинхронной передачи данных, определяемый стандартом EIA RS-232-C и рекомендациями V.24 CCITT. Изначально он создавался для связи компьютера с терминалом. В настоящее время используется в самых различных сферах.
Интерфейс RS-232-C соединяет два устройства. Линия передачи первого устройства соединяется с линией приема второго и наоборот (полный дуплекс) Для управления соединенными устройствами используется программное подтверждение (введение в поток передаваемых данных соответствующих управляющих символов). Возможна организация аппаратного подтверждения путем организации дополнительных RS-232 линий для обеспечения функций определения статуса и управления.
Стандарт | EIA RS-232-C, CCITT V.24 |
Скорость передачи | 115 Кбит/с (максимум) |
Расстояние передачи | 15 м (максимум) |
Характер сигнала | несимметричный по напряжению |
Количество драйверов | 1 |
Количество приемников | 1 |
Схема соединения | полный дуплекс, от точки к точке |
Порядок обмена по интерфейсу RS-232C:
Наименование | Направление | Описание | Контакт (25-контактный разъем) | Контакт (9-контактный разъем) |
DCD | IN | Carrier Detect (Определение несущей) | 8 | 1 |
RXD | IN | Receive Data (Принимаемые данные) | 3 | 2 |
TXD | OUT | Transmit Data (Передаваемые данные) | 2 | 3 |
DTR | OUT | Data Terminal Ready (Готовность терминала) | 20 | 4 |
GND | - | System Ground (Корпус системы) | 7 | 5 |
DSR | IN | Data Set Ready (Готовность данных) | 6 | 6 |
RTS | OUT | Request to Send (Запрос на отправку) | 4 | 7 |
CTS | IN | Clear to Send (Готовность приема) | 5 | 8 |
RI | IN | Ring Indicator (Индикатор) | 22 | 9 |
Интерфейс RS-232C предназначен для подключения к компьютеру стандартных внешних устройств (принтера, сканера, модема, мыши и др.), а также для связи компьютеров между собой. Основными преимуществами использования RS-232C по сравнению с Centronics являются:
- возможность передачи на значительно большие расстояния;
- гораздо более простой соединительный кабель.
- Смотрите схему
Назначение сигналов следующее:
- FG - защитное заземление (экран).
- TxD - данные, передаваемые компьютером в последовательном коде (логика отрицательная).
- RxD - данные, принимаемые компьютером в последовательном коде (логика отрицательная).
- RTS - сигнал запроса передачи. Активен во все время передачи.
- CTS - сигнал сброса (очистки) для передачи. Активен во все время передачи. Говорит о готовности приемника.
- DSR - готовность данных. Используется для задания режима модема.
- SG - сигнальное заземление, нулевой провод.
- DCD - обнаружение несущей данных (детектирование принимаемого сигнала).
- DTR - готовность выходных данных.
- RI - индикатор вызова. Говорит о приеме модемом сигнала вызова по телефонной сети.
Для двухпроводной линии связи в случае только передачи из компьютера во внешнее устройство используются сигналы SG и TxD. Все 10 сигналов интерфейса задействуются только при соединении компьютера с модемом.
Формат передаваемых данных показан на рисунке ниже. Собственно, данные (5, 6, 7 или 8 бит) сопровождаются стартовым битом, битом четности и одним или двумя стоповыми битами. Получив стартовый бит, приемник выбирает из линии биты данных через определенные интервалы времени. Очень важно, чтобы тактовые частоты приемника и передатчика были одинаковыми, допустимое расхождение - не более 10 %). Скорость передачи по RS-232C может выбираться из ряда: 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с.
Все сигналы RS-232C передаются специально выбранными уровнями, обеспечивающими высокую помехоустойчивость связи (рисунок ниже). Отметим, что данные передаются в инверсном коде (логической единице соответствует низкий уровень, логическому нулю - высокий уровень).
Для подключения произвольного УС к компьютеру через RS-232C обычно используют трех- или четырехпроводную линию связи, но можно задействовать и другие сигналы интерфейса.
Обмен по RS-232C осуществляется с помощью обращений по специально выделенным для этого портам:
- COM1 (адреса 3F8h...3FFh, прерывание IRQ4);
- COM2 (адреса 2F8h...2FFh, прерывание IRQ3);
- COM3 (адреса 3F8h...3EFh, прерывание IRQ10);
- COM4 (адреса 2E8h...2EFh, прерывание IRQ11).
Распиновки кабелей RS-232
Рассмотрим стандартные и не очень распиновки кабелей.
Условные обозначения:
- F - «мама»;
- M - «папа»;
- «-» - соединение;
- «х» - нет соединения;
- «+» - линии объединяются.
Применяется для соединения таких устройств как компьютер и модем.
Соединение прямое:
- 1 - 1
- 2 - 2
- 3 - 3
- 9 - 9
Примечание: Экраны соединяются.
DTE 9 F <--> DTE 9 F (Null-modem 9)
Применяется для соединения таких устройств как компьютер и компьютер.
Соединение:
- 1+7- 8
- 2 - 3
- 3 - 2
- 4 - 6
- 5 - 5
- 6 - 4
- 7+1 - 8
- 8 - 1+7
Примечание: 1 и 7 контакты на разъемах соединены между собой. 9 не используется. Экраны соединяются.
DTE 25 F <--> DCE 9 M
Применяется для соединения таких устройств как компьютер (25-пиновый разъем) и 9-пиновая мышь (или модем).
Соединение:
- 2 - 3
- 3 - 2
- 4 - 7
- 5 - 8
- 6 - 6
- 7 - 5
- 8 - 1
- 20 - 4
- 22 – 9
Примечание:
DTE 9 F <--> DCE 25 M
Применяется для соединения таких устройств как компьютер (9-пиновый разъем) и 25-пиновая мышь (или модем).
Соединение:
- 1 - 8
- 2 - 3
- 3 - 2
- 4 - 20
- 5 - 7
- 6 - 6
- 7 - 4
- 8 - 5
- 9 - 22
Примечание: Остальные не используются. Экраны соединяются.
DTE 25 F <--> DCE 25 M
Применяется для соединения таких устройств как компьютер (25-пиновый разъем) и 25-пиновая мышь (или модем).
Соединение прямое:
- 1 - 1
- 2 - 2
- 3 - 3
- 4 - 4
- 24 - 24
- 25 – 25
Примечание: Экраны соединяются.
DTE 25 F <--> DTE 25 F (Null-modem Универсальный 25)
Применяется для соединения таких устройств как компьютер (25-пиновый разъем) и компьютер (25-пиновый разъем).
Соединение:
- 1 - 1
- 2 - 3
- 3 - 2
- 4 - 5
- 5 - 4
- 6+8 - 20
- 7 - 7
- 20 - 6+8
Примечание: Остальные не используются. Экраны соединяются.
Заглушка на COM-порт 9 pin F
Соединение:
- 1+6+4
Примечание: Остальные не используются.
Заглушка на COM-порт 25 pin F
Применяется для тестирования коммуникационных приложений.
Соединение:
- 6+8+20
Примечание: Остальные не используются.
Как получить 5 вольт от порта RS-232?
Список необходимых деталей:
- Линейный регулятор - L78L05.
- 2 выпрямительных диода (D1, D2) - 1N4004.
- Электролитический конденсатор (C1) - 22 мкФ.
- Конденсатор (C2) - 0.001 мкФ.
- 2 резистора (R1, R2) - 43 Ом.
Преобразователи интерфейса RS-232
Конвертер RS-232 в TTL
При разработке различного рода электронных устройств с использованием микроконтроллеров очень часто оказывается полезной возможность подключения их к персональному компьютеру через последовательный порт. Однако напрямую это сделать невозможно, поскольку по стандарту RS-232 сигнал передается уровнями -3...-15 В (логическая <1>) и +3..+15В (логический <0>).
Для преобразования уровней RS-232 в стандартные логические уровни TTL обычно используют специальные микросхемы преобразователей. Однако далеко не всегда имеет смысл закладывать преобразователь уровней в схему проектируемого устройства, поскольку часто бывает так, что связь с компьютером нужна только на этапе изготовления и отладки устройства, а для конечного изделия в ней нет никакой необходимости.
Переходник USB – COM(RS232) своими руками – статья, в которой расскажу, как сделать несложный переходник всего за один вечер. Данный переходник, кстати, совместим с процессорным модулем CPU 166 P. - книга, которая может пригодится в радиолюбительской практике.
Вот что понадобится для переходника:
Позиционное обозначение |
Наименование |
Аналог/замена |
Конденсатор керамический - 0,1мкФх50В |
SMD типоразмер 0805 |
|
Конденсатор керамический - 33пФх50В |
SMD типоразмер 0805 |
|
Микросхема MAX232 |
ADM232 корпус SOIC16 |
|
Светодиоды индикаторные диаметром 3мм. |
||
Готовый модуль – переходник USB-COM(уровни ТТЛ) на микросхеме FT232 |
||
Резистор 0,125Вт 270 Ом |
SMD типоразмер 0805 |
|
Резистор 0,125Вт 510 Ом |
||
Резистор 0,125Вт 100 Ом |
||
Штекер DB9 папа |
||
Штекер платный 3 контакта |
А также клипсы к светодиодам, небольшой пластиковый корпус, немного проводов и силиконовый клей.
Рисунок 1.
Если для Ваших целей достаточно уровней ТТЛ, то готовой платы на микросхеме FT232 будет достаточно(на рисунке 1 - красная плата), а если необходимо получить уровни близкие к уровням протокола - читаем дальше!
Первое, что сделал – закрепил светодиоды на лицевой стороне корпуса, используя клипсы.
Рисунок 2
Рисунок 3.
Рисунок 4.
Рисунок 5.
На плате есть готовые контактные площадки со всеми сигналами(согласно протокола RS232, только уровни ТТЛ), а также выведено питание и контакты для светодиодов RX и TX, используя данную плату, можно сделать полный переходник USB-COM. Полный переходник мне не нужен, ограничился сигналами RX и TX, а также использовал сигналы для подключения светодиодов. Для того чтобы перевести уровни ТТЛ в близкие к уровням протокола RS232, нужно использовать буферную микросхему MAX232, но об этом немного позже.
Рисунок 6
Плату, о которой говорилось выше, приклеил к основанию корпуса на силиконовый клей.
Рисунок 7
Когда клей высох подпаял светодиоды, чтобы ограничить ток использовал резисторы сопротивлением 270 Ом.
Рисунок 8
На одной из старых плат мне попался готовый фрагмент со всей необходимой обвязкой для MAX232. Оставалось только его вырезать и впаять микросхему.
Рисунок 9
Рисунок 10
Микросхемы MAX232 не нашел под рукой, вместо неё впаял аналог - ADM232.
Рисунок 11
С обеих сторон наклеил изоляционный материал. Использовал силиконовый клей.
Рисунок 12
Рисунок 13
Клей высох. Следующим делом вклеил получившийся «бутерброд» в корпус.
Рисунок 14
Спаял платы между собой по схеме, а также подпаял и закрепил разъём DB9.
Рисунок 15
Всё проверил. Полностью собранный переходник USB-COM(RS232).