Адаптер rs232 usb что лучше. Нуль модемный кабель (RS232) распайка

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.

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.

В данной статье приведена подборка схем, позволяющая собрать несложное, но крайне полезное устройство: переходник Com .

Последовательный порт (RS-232), или как еще его называют COM-порт, предназначен для обмена информацией между компьютером и периферийными устройствами. Последовательным его назвали потому, что обмен данными по нему происходит бит за битом по одному.

Первоначально COM порт предназначался для соединения модема с компьютером. В дальнейшем к нему стали подключать мышь, сканер прочую периферию. Так же имеется возможность с помощью COM порта организовать прямое соединение двух компьютеров.

На сегодняшний день подавляющее большинство компьютеров не оснащаются RS-232 разъемом, поскольку широкое распространение получил стандарт USB. Но еще существуют многого внешних устройств работающих только с COM портом (различные программаторы, диагностическое оборудование, ресиверы и пр.). Выходом из данной ситуации является использование устройства переходник COM-USB. Ниже приведем несколько вариантов наиболее популярных схем данного переходника.

Полноценный переходник — COM адаптер для USB порта

на микросхеме FT8U232BM

Основа данной схемы является микросхема FT8U232BM — производителя FIDI Ltd . Устройство построенное по данной схеме поддерживает все сигнальные уровни (DCD, RX, TX, DTR, GND, DSR, RTS, CTS, RI) согласно распиновки COM порта.

Для согласования TTL уровней RS232 интерфейса с уровнями микросхемы FT8U232BM используются две микросхемы 74НС00. Микросхема памяти 93С46 предназначена для хранения персонального номера (PID), код изготовителя (VID), а так же заводской номер устройства. Данную микросхему можно и не устанавливать. В этом случае к компьютеру возможно будет подключить всего лишь 1 создающее виртуальный COM-порт устройство. Микросхему памяти AT93С46 возможно заменить на AT93C66, AT93C56. Прошивается 93С46 непосредственно на плате при помощи фирменной утилиты производителя FTDI.

(1,4 Mb, скачано: 2 224)

(1,7 Mb, скачано: 1 935)

Упрощенный вариант на FT8U232BM

Это схема упрощенного USB-COM адаптера, который поддерживает только сигнальные линии RX, TX, RTS, CTS RS232 интерфейса. Для согласования уровней com порта с цифровыми уровнями FT8U232BM в схему добавлена .

Схема переходника для COM с USB на PL2303

Следующая схема построена на микросхеме PL2303HX, которая является преобразователем интерфейса USB в RS232. Производитель PL2303HX — Тайваньская фирма Prolific . В данной схеме также используется приемо-передатчик MAX232, преобразующий сигналы RX, TX.

Для правильной работы необходимо установить драйвер для виртуального COM-порта. Для этого скачиваем и устанавливаем драйвер по нижеприведенной ссылке.

(3,5 Mb, скачано: 2 599)

Затем настраиваем виртуальный порт: выставляем в окошке «управление потоком» — НЕТ. Затем выбираем свободный номер порта.

USB — COM переходник на микроконтроллере Attiny2313

Питание осуществляется непосредственно от шины питания USB. Вся схема собрана на односторонней плате (SMD и ТН варианты). Устройство поддерживает только сигналы Rx и Tx.

Прошивку к переходнику, рисунок печатной платы (SMD и TH), а также программу терминал для проверки адаптера можно скачать по ниже приведенной ссылке:

(1,4 Mb, скачано: 2 547)

При , фьюзы необходимо выставить следующим образом:

Для работы устройства необходимо установить драйвер виртуального COM порта. Для этого скачиваем его:

(1,1 Mb, скачано: 2 736)

Теперь вставляем в USB порт компьютера наш адаптер, компьютер должен выдать сообщение «Найдено новое устройство», а затем предложит установить для него драйвер. Выбираем пункт «Установить с указанного места» и нажимаем на кнопку «Далее». Затем в новом окне выбираем путь к папке скаченного и распакованного драйвера и опять жмем кнопку «Далее». Спустя несколько секунд драйвер будет установлен и устройство будет готово к работе.

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

• Tutorial

Вместо вступления

Как обычно я предлагаю заняться странным - попробовать подключить несколько старых RS232 устройств, через один USB порт с помощью синей изоленты и смекалки. Статья не будет большой, скорее это описание что где взять и зачем вообще все это делать.

Зачем?

Нужно это бывает когда некий специальный аппаратный комплекс, состоящий из отдельных устройств и который выполняет какую-то единый функционал, вдруг начинают модифицировать. Разумеется что можно попробовать найти комплекс оборудования по новее, но в реальной жизнь на это идут очень редко. Начинают модифицировать то что есть. Иногда вдумчиво, но чаще как получится.

Как правило «мозгами» такого комплекса является компьютер у которого 100500 выходов RS232. Из примеров могу привести место кассира в супермаркете, банкоматы и тому подобное. С первым случаем столкнулся я.

Эти компьютеры не блещут мощностью, но отличаются космической стоимостью. Естественно он перестает отвечать требованиям современных технологий и многим приходит в голову идея заменить их на обычный ПК и получить приличную мощность по адекватной цене, однако быстро выясняется что RS232 на новых ПК вымер как класс. Теперь этот интерфейс стал сугубо специализированным. Соответственно надо или самостоятельно прикручивать кучу RS232 или искать уже готовое спец решение.

Разумеется что можно заменить само оборудование, но если вы посмотрите сколько стоит стационарный лазерный сканер приличной фирмы и помножите эту цену на их количество то передумаете.

Люди не посвященный в тему сразу радостно покупают пучок китайских USBtoRS232 переходников, а дальше все идет очень печально. Лучше этого не делать. Вторым вариантом является покупка специализированной платы расширения с кучей RS232. Этот вариант уже лучше и имеет право на жизнь, но тоже имеет свои недостатки. Например стоимость и проблемы с дровами если используется не Windows или не та версия. Так же не маловажным фактором является доступность в будущем, так как что-то выходит из строя и парк может расширятся в будущем. Потом оказывается что конкретная модель уже не выпускается или не постановляется в конкретную местность и т.д. В общем привязывать себя к конкретному устройству это всегда опасно, особенно если можно этого не делать.

Пробуем что-то сделать

Может показаться странным что примитивные RS232 устройства так сложно и дорого подключить по нормальному если по сути там обычно простые протоколы и примитивный физический уровень. А все потому что обычно подобные аппаратные комплексы используются в коммерческих доходных сферах и покупка оборудования по таким ценам оправдана, а само оборудование уже перешло в разряд специального. Спец оборудование = спец цена вопроса.

Однако все это не мешает попробовать собрать свой бюджетный велосипед. Бонусом получим возможность менять поведение такого своеобразного RS232 мультиплексора и полностью обойдем проблему написания USB драйверов. HID профиль поддерживается почти везде.

High level

Вторая часть софта это примеры и тесты собранные в сумбурный проект на Java написанный IDE IDEA. Предполагается что работа с устройством интегрируется в софт высокого уровня используя различные обертки по работе с USB стеком в зависимости от языка на кортом этот софт пишется. Сейчас сложно найти такой ЯП чтобы под него не существовало таких оберток. Отдельно для староверов отмечу что java и usb совместимы если готовить правельно, это доказано практикой и используется в коммерческом проекте.

В процессе тестирования выяснилось что работа в Linux и Windows с USB HID несколько отличается, работа отлаживалась через две библиотеки usb4java и hid4java. Работа через последнюю используется в Linux (Raspberry Pi 3).

Разница заключается в том что в Windows можно обратится напрямую к USB устройству даже если оно зарегистрировано как HID и писать\читать его конечные точки (endpoint). В Linux же приходится работать с hid устройством. То есть устанавливается стандартный драйвер hid и всё, работайте только с ним пожалуйста. Работа таким образом происходит немного медленнее чем напрямую, но напрямую тоже возможно если убедить систему не ставить драйвера. Это реально.

Как и обещал не растягиваю статью и не привожу подробное описание кода, те пару человек кому интересно могут посмотреть проекты и поиграться в живую, а остальным думаю будет полезнее принять к сведению что есть такое решение и прибегнуть к более глубокому изучению в случае необходимости.

Заключение

Представленное устройство это лишь одни из примеров как довольно легко можно приобщится к процессу создания нативных USB устройств и перестать наконец использовать переходники.

Не забываем плюсовать