Шляхом деяких нехитрих маніпуляцій (опис яких більш підходить для Хабра) і завантажувач і арч були поставлені на карту пам'яті і пристрій повинен бути увімкненим. Однак, після завантаження на мене чекав чорний екран і палаючий зелений світлодіод на «апельсині».
Ну не біда, подумав я. На «апельсині» розпаяний UART, підключуся як я до нього терміналом та подивлюся що відбувається. Були куплені необхідні деталі і дріт і спаяний ось такий кабель (картинка під спойлером)
Нубскій варіант кабелю
Той хто в темі, відразу зрозуміє в чому я був неправий, зробивши такий кабель, і таких серед тих, хто читає більше половини. Я ж запідозрив недобре після того як побачив кракозябри, які плював в термінал мій «апельсин». Саме розуміння причини моєї дурнуватій помилки і спонукало мене до дій, описаних нижче.
1. У чому різниця між UART і RS232
Різниця в рівнях. Послідовний інтерфейс, реалізований в Orange Pi і інших подібних пристроях, заснований на TTL-логіці, тобто нульового біту відповідає нульовий рівень напруги, а одиниці рівень в +5 В. RS232 використовує більш високий рівень напруги, до 15 В, і одиниці відповідає - 15 В, а нулю +15 В. Для збільшення перешкодозахищеності каналу як нуль сприймається будь-який рівень напруги нижче 3 В по модулю. Протокол передачі даних на утраті послідовності логічних значень і у UART і у RS232 абсолютно однаковий. Все це ілюструється наступною діаграмою передачі байта
Ось як я міг про це забути? Під час перебування своєї роботи в електровозобудівному НДІ ці речі я знав. А тут чомусь дурість бовкнув. Загалом стало зрозуміло, що потрібен якийсь перетворювач рівнів з інвертуванням сигналу. Вибір припав у бік підключення всього господарства до COM-порту, який є на матплата мого домашнього комп'ютера. Хоча звичайно можна було подивитися в бік UART<-> USB, бо старовинний послідовний інтерфейс неухильно втрачає актуальність. Однак моя схильність до більш простих рішень перемогла і в якості кандидата на придбання сплив ось такий девайс
Продаваний на тому ж «али» за 464 рубля. В принципі, таке можна було знайти і в магазинах або на радіоринку в моєму місті, але свербіж зробити щось руками вже був розбуджений. Тому я відкинув думки про покупку плати сполучення і вирішив спробувати зробити її самостійно.
Треба сказати, що з паяльником я взагалі-то дружу. У школі та університеті до покупки першого комп'ютера пайка будь-якої корисної і не дуже нісенітниці була для мене головним захопленням. Але я жив в селі, були дев'яності роки. Грошей особливо не було, компоненти діставалися шляхом розбирання потрапив в поле зору радіохлама. Джерелом інформації були книги з районної бібліотеки - «інтернети» тоді були далеко не у кожного. Багатого інструменту теж не було. Фольгований текстоліт і хлорне залізо були легендарним дивом. Загалом було важко.
Після покупки комп'ютера вся захопленість переключилася на нього. А скил паяльщика дрібних підсилювачів-пріемнічков покладено на полицю. Так що я «чайник». Тому багато такого, про що я напишу нижче, прошу ставиться поблажливо. І ця стаття, за великим рахунком для таких же «чайників» як і я.
2. Вибір схеми пристрою і його комп'ютерне моделювання
Схему подібного девайса знайти в мережі раз плюнути. Таких схем реально багато. Вибір припав на таке рішення
Серцем всього пристрою є мікросхема типу MAX232 - перетворювач рівнів, що діє за принципом "зарядового насоса". Підвищення напруги з 5 в здійснюється за рахунок почергового зарядки зовнішніх конденсаторів C4 і C5. У моменти видачі сигналу на RS232 ці конденсатори з'єднані послідовно, і напруга накопичене в них складається. При зворотному передачі мікросхема працює як дільник. В обох напрямках передачі сигналу відбувається його інвертування.
Діод VD1 грає роль «захисту від дурня» - замикає ланцюг харчування при подачі напруги невірної полярності.
Перш ніж приступати до виготовлення пристрою я вирішив подивитися, як все це буде працювати, тому почав з моделювання майбутнього устрою в середовищі Proteus. Для випробування схеми був зібраний віртуальний стенд
Перше що хотілося зробити - змоделювати все, включаючи ланцюги харчування, так як мене цікавив вплив діода на роботу схеми. За замовчуванням в Proteus Піни харчування на мікросхемах приховані і підтягнуті до плюса потрібного рівня і землі. Щоб їх розблокувати, потрібно, по-перше, показати приховані Піни. Для цього йдемо в меню Template -\u003e Set Design Colors і ставимо галку Show hidded pins
В якому ставимо галки Draw body і Draw Name. Після цього виділяємо всю мікросхему, включаючи текст, яким підписані висновки і правою кнопкою меню вибираємо Make Device. Нам буде запропоновано вибрати ім'я для нового пристрою і зберегти його. Все, після цього ланцюга харчування будуть включені в процес симуляції явно.
Далі, передавати по UART будемо щось осмислене, наприклад букву «A» кодованих в ASCII кодом 65 в десятиричное системі числення або послідовністю 01000001b в двійковій. Крім того, щоб ініційований передачу необхідно надіслати стартовий біт з рівнем «0», а для завершення передачі послати один або два стоп-біта рівнем «1». Таким чином, тимчасова діаграма кадру, що передається по UART буде виглядати так
Для формування подібного сигналу використовуємо джерело іменований Digital Pattern Generator (DPATTERN) з настройками виду
Ширина імпульсу в 104 мікросекунди відповідає швидкості 9600 бод. Форма сигналу задається строковим шаблоном де «L» означає низький рівень, а «F» - високий рівень. Відповідно наша рядок буде виглядати як «FLFLLLLLFLF». Контроль прийнятих в RS232 даних будемо виробляти віртуальним терміналом, налаштувавши його так
Не будемо використовувати біт парності, і будемо використовувати один стоп-біт. Крім того, скажімо що сигнал, що подається на термінал инвертирован, що відповідає протоколу RS232. Запустивши моделювання схеми отримуємо осциллограмму сигналів і висновок у віртуальний термінал
Каналом A йде вихідний сигнал, що подається в COM-порт. На каналі B - вхідний TTL-сигнал. У термінал виводиться заповітна буква «A». Таким чином ми переконуємося в тому, що пропонована схема цілком працездатна. У теорії.
3. Підбір і покупка компонентів
З найближчих до місця мого проживання магазинів, де можна розжитися радіодеталями є два заслуговують на увагу: магазин «Радіодеталі» на Будьонівському проспекті (це місто Ростов-на-Дону) та магазин «1000 радіодеталей» на проспекті Нагібін, навпроти ТЦ «Ріо». Останній вигідно відрізняється тим, що у нього є сайт, правда досить древній, і мабуть ліниво оновлюваний (і зроблений на Joomla ...). Поползать по прайсу я підібрав список того, що мені потрібно прикупити.
Відразу скажу, я старанно уникав SMD-компонентів на увазі свою недосвідченість. Тому я вибрав MAX232CPE у виконанні для монтажу в отвори. Такі ж взяв і електроліти і діод. Однак по місце виявилося, що в наявність тільки мікросхема MAX232CWE - те ж саме, тільки ... SMD! Подумавши з секунду я погодився з пропозицією продавця - треба ж колись починати ... конденсатора на 15 В не знайшлося, зате знайшлися на 100 В тій же ємності і тих же габаритів. Ну ладно, теж нічого. Замість роз'єму DB-9 типу «тато» мені запропонували «маму». Таким чином вийшов наступний список
Хлорне залізо, цапон лак і текстоліт, зрозуміло не були використані повністю. Крім того, в цей список я не включив придбаний інструмент: простеньку паяльну станцію (бо до цього мав лише 40 ватним паяльником з мідним жалом), бокорізи і маленькі плоскогубці, ножиці по металу для різання текстоліту, рідкий каніфольно-спиртовий флюс ЛТИ-120 ну і так далі. Загалом ця епопея коштувала мені близько 3000 рублів.
Загалом компоненти були куплені і принесені додому. 40-піновий PLS-колодки були відпиляні під потрібне число контактів. Один з контактів виймуть, з метою забезпечення однозначності з'єднання. Отвір в гніздовий колодці, відповідне вийняти піну забите поліетиленом.
4. Складання на макетної платі і перевірка роботи
В принципі, для такого простого девайса це і не обов'язково. Але я ж «чайник», тому перш ніж робити плату, вирішив все-таки перевірити схему в реальній роботі.
Найскладніше довелося з мікросхемою. Щоб впаяти її на макетну плату довелося перекрутити з подпайкі дванадцяти ніг до мідним провідникам. Вийшов павук-монстр про дванадцять ногах
У цей момент я зрозумів дві речі: добре, що я все-таки купив паяльну станцію. А погано те, що мені доведеться неабияк повозиться з цієї дрібнотою. Загалом компоненти були запаяні на «макетке», схема зібрана з «апелісновой» платою. Харчування +5 В взято з «апельсина» - 2-й контакт на дворядної 40-піновий штирьовий колодці
Для конекту з пристроєм використовувався термінал putty, який є і під Linux, і на відміну від minicom має кольоровий висновок і не вимагає додаткової настройки на введення символів в термінал з клавіатури.
Загалом, плата запрацювала - по екрану терміналу побігли рядки балки завантаження: спочатку від u-boot а потім і від ядра linux
Чи треба говорити як я зрадів: по-перше схема працює правильно, а по-друге - лінукс на «апельсині» встановлено вірно, нормально працює в многопользовательском режимі
Непрацюючий HDMI-роз'єм і відсутність Ethernet-інтерфейсу, таким чином пов'язано з налаштуванням самого дистрибутива. Ці проблеми, зрозуміло будуть вирішені і мова тут не про них. Тому перейдемо до наступного пункту програми
5. Розведення друкованої плати
Робив її в Altium Disigner. Розводку плати краще робити після того, як куплені компоненти. Можливо, як і в моєму випадку, буде потрібно установка додаткових бібліотек компонентів для Altium. Розміри компонентів і топологія посадкового місця для кожного повинні відповідати фактично наявними деталям. Тут про мене не обійшлося без прикру помилку, але про це нижче.
Скажу відразу - не користуйтеся автоматичною розводкою. Можливо це і налаштовується, але авторазводка норовила протягнути доріжку між ніг у конденсаторів, що при відстані в 2 мм між ними робить доріжку шириною близько чверті міліметра, що для мене як для «чайника» було занадто круто. Та й інтуїція підказувала, що таких речей бажано уникати. Тому я використовував ручну розводку (спираючись на результати автоматичної), задавши в правилах розведення ширину доріг 0,5 мм (Design -\u003e Rules -\u003e Routing -\u003e Width)
Крім того, за замовчуванням Altium вважає, що плата двошаровий. Щоб змусити його розводити односторонню плату в правилах розводки слід вказати розводку в одному шарі, скажімо в Top Layer
Схема була набрана в редакторі схем
При цьому треба враховувати той факт, що вільні неподпаянние входи мікросхеми (ноги 8 і 10) слід підтягнути до землі, інакше Altium НЕ скомпілює схему для передачі її в редактор плат.
У підсумку, шляхом самостійних колупання в програмі і уроків Олексія Сабуніна мета була досягнута і плата розлучена
Всі компоненти з монтажем в отвори розташувалися з чистою боку текстоліту, а мікросхема, в силу SMD-виконання - з боку доріжок. Для виведення розводки схеми на друк необхідно створити в проекті пристрою так званий Output Job File
Який налаштовується в такий спосіб. У списку опцій налаштування вибираємо Documentation Output і клацаємо на Add New Docimentation Outpu, вибираючи в меню PCB Prints і проект плати, що стосується нашого пристрою.
Перейменовуємо з'явився пункт документації, назвемо його скажімо LUT, по транслітерації технології (ЛУТ), яку збираємося використовувати для перекладу малюнка плати на мідь. Правою кнопкою миші клацаємо по LUT і в контекстному меню вибираємо Configure. В налаштуваннях шарів виводяться на друк залишаємо тільки два пункти: Top Layer і Multi-layer і розставляємо галки як показано на скрині
Галка Mirror потрібна зокрема для дзеркального відображення малюнка на друку. Це важливо, інакше при перекладі малюнка на мідь вийде дзеркальне відображення наших доріжок, а нам це не треба. Крім того, слід заглянути в Page Setup
Щоб вибрати формат паперу і звернути увагу на масштабний коефіцієнт (Scale). При першій друку він виявився рівним 1,36 чомусь, а повинен бути дорівнює одиниці
Тепер тиснемо Print. У мене немає свого принтера, тому я роздрукував в PDF використовуючи Foxit Reader, а потім відніс отриманий файл на флешці в найближчу до мене «шарашку», в якій роздрукував малюнок на глянцевому фотопапері. У підсумку вийшло ось це
Розмір плати вийшов 62 х 39 мм, з цього розміру ножицями по металу вирізаний шматочок текстоліту. Раніше я пиляв текстолит ножівкою і часто (а точніше завжди) це виходило жахливо. Ножицями ж виходить рівненько, без сміття та пошкодження струмопровідного шару.
6. Виготовлення друкованої плати
Був обраний метод ЛУТ (лазерно-прасувальну технологія) через свою простоту і доступність. Керівництвом до дії послужила. Намагався не порушувати технологію: пройшовся по міді нулевкой, знежирити, правда не ацетоном, бо не знайшов де купити, а універсальним знежирювачем на основі уайт-спіриту, купленим в Lerua Merlin. Ретельно і з зусиллям пропрасувати бутерброд з текстоліту і малюнка уюгом на максимальній температурі. Або через те, що десь помилився, або тому що не дав охолонути заготівлі, або просто в «шарашці» економлять тонер на принтері, в загальному вийшло не надто
Однак, я розсудливо запасся перманентним маркером Edding 404, яким, не без допомоги своєї коханої дружини (з прокачаним Скіла підведення вій і малювання візерунків на нігтях) обвів все доріжки
Далі був розлучений розчин 6-ти водного хлорного заліза з розрахунку близько 180 грам на 300 мл води (воду набрав з-під крана, гарячу) і плата була кинута на поталу в кювету для травлення. Щоб протравити плату і не отруїти при цьому дружину, операцію проводив на заході на балконі
«Хлоняк» не підвів, ходять ходять чутки що часто продають неякісний. Травлення зайняло 13 хвилин, останні острівці міді йшли прямо на очах. Головне не забувати періодично штовхати плату пінцетом по кюветі і стежити за процесом. Як тільки зайва мідь зникне, дістаємо плату терміново і промиваємо рясним потоком води.
Після промивання, протирання і просушування настає момент істини. Треба зняти захисне покриття. Я намагався робити це уайт-спіритом,
Але справа йшла туго. Потім дружина запропонувала свою рідину для зняття лаку для нігтів - цей чудо-еліксир змив покриття миттєво (я до сих пір в шоці від того, якими реактивами користуються наші жінки. Краса - страшна сила!)
Чи не підвів і маркер - все доріжки вціліли
Після очищення захисного покриття можна приступати до свердління отворів. І ось тут я зробив прикру помилку - у мене не виявилося свердла на 0,5 мм, і замість того щоб відкласти справу до завтра, купивши потрібну свердло, я поквапився і взяв міліметрове, вважаючи що воно підійде. У підсумку я пошкодив багато контактні площадки, на щастя не сильно і не безповоротно. Але все ж ніколи не поспішайте. Як казав мій знайомий Марк з лабораторії кафедри мехатроніки Мюнхенського університету, де я проходив переддипломну практику «Дмитро, для кожної роботи бери відповідний інструмент». І він був тисячу разів правий.
7. Лудить плати і пайка компонентів
Місця пайки компонентів повинні бути покриті тонким блискучим шаром припою. Це основна умова успішності роботи. Я не став лудити доріжки цілком. По-перше, побоявся образити їх, а по-друге все одно збирався покривати плату цапон лаком. Так що я облуди лише місця пайки. Для цього пензликом наносимо на них каніфольно-спиртовий флюс ЛТИ-120 і паяльником, розігрітим до 250-300 градусів, з жала якого звисає крихітна крапелька припою, проводимо по потрібних крапок плати. За рахунок збільшення флюсом поверхневого натягу припій розтікається по точно контактних площадок.
Після цього була розібрана «макетке», проводки видалені з мікросхеми і в першу чергу була припаяна вона. Акуратно руками або пінцетом поміщаємо мікросхему на її місце відповідно до цоколевкой, так щоб кожна ніжка зайняла свою площадку. Потім ряди ніжок змащуємо флюсом. Короткими і точними рухами торкаємося всіх ніжок по черзі, не забуваючи набирати припій на жало паяльника (але не надто багато, досить маленької краплі). Якщо все зроблено правильно, то ніжки паяются до майданчик дуже швидко і точно, без «соплів» і замикання сусідів. На запаювання мікросхеми у мене пішло менше хвилини, а я роблю це вперше. Надихнуло мене на цей подвиг таке відео , За що я дуже вдячний його автору. Все виявилося дійсно не так страшно.
Схожим чином я розібрався і з іншими деталями. Головне тут акуратно обрізати висновки деталей на потрібну довжину - я залишав стирчати над доріжкою не більше міліметра виведення, і правильно і акуратно зігнути їх, якщо потрібно. Важливо, вкрай важливо нікуди не поспішати і робити все вдумливо. У результаті вийшло те що вийшло
Від «соплів» піти не вдалося, але для першого разу вийшло досить непогано, хоч мене, ймовірно і розкритикують.
8. Перевірка ланцюгів і ще одна прикра помилка
Після пайки змиваємо весь флюс спиртом, беремо в руки мультиметр і дзвонимо все ланцюга, з метою перевірки їх провідності і відповідності принциповій схемі. І ось тут бяка підкралася непомітно. Роз'єм COM-порту виявився розпаяна дзеркально! «Земля» сиділа на першій нозі замість п'ятої, Rx - на четвертій замість другої. І я до сих пір не зрозумію як, адже при розведенні в Altium все було вірно. Це залишилося для мене загадкою. Ніякої загадки - просто маючи за фактом роз'єм «маму», при формуванні схеми в Altium все одно використовував «папу». Звідси і дзеркальна розпаювання, вийшла в підсумку. На щастя я вирішив цю проблему відповідної розпаюванням кабелю, призначеного для підключення девайса в COM-порту комп'ютера. Але через цю помилку COM на платі виявився таким ось «пропрієтарним».
В іншому монтаж виявився вірним і я, розпаяно сполучні кабелі і прибравши робоче місце, підключив новеньку плату до «апельсину» і комп'ютера
За вікна терміналу знову побігли рядки балки завантаження. Я був щасливий!
9. Наводимо «красу»
З метою захисту контактів від окислення і додання девайсу виду «промислового» плата була забарвлена \u200b\u200bзеленим цапон лаком. Всі мітки, нанесені перед монтажем перманентним маркером були цим самим лаком змиті. Ну да ладно ... Ось фото готового виробу разом з комплектом кабелів
Тепер можна приступити до подальшої доведенні ПО для «апельсина». Тепер я не буду сліпий і німий, а зможу налагоджувати систему через послідовний термінал.
висновок
Це було цікаво. Цікаво для мене, тому що вперше. Перший пристрій спроектоване на комп'ютері і зібране на друкованій платі своїми руками. І якщо хтось іронічно посміхнеться, то нехай згадає, що він теж колись робив це вперше ... Додати мітки
Почнемо, мабуть, з необхідного пристрою, що полегшує життя рядового електронщика - пристрої зв'язку з комп'ютером. Це потрібно для того, щоб передати дані в комп'ютер (температура з датчиків, положення дверей, частота обертання двигуна, таблиця значень з реєстратора ...) або прийняти дані з комп'ютера (таблиці значень для обчислень, настоечние дані для пристроїв, нова прошивка для завантажувача ...) . Для налагодження нового пристрою (подивитися що там, в мізках мікроконтролера, відбувається) взагалі незамінна річ.
Як Ви знаєте, існує безліч інтерфейсів, за допомогою яких мікроконтролер може спілкуватися із зовнішнім світом. Але якщо мова йде про зв'язок з комп'ютером - поза конкуренцією інтерфейс RS-232 (COM порт). Причина - простота роботи з портом з боку комп'ютера і наявність великої кількості програм для цього призначених. Крім того, майже в кожному микроконтроллере є апаратно підтримуваний інтерфейс USART (це той-же RS-232, тільки з напругою 0 - 5v), що робить процес зв'язку легко реалізованим.
Для того, щоб привести рівні сигналу мікроконтролерного USART до рівнів COM порту комп'ютера потрібно зібрати нескладний перетворювач (наприклад, на МАХ232), але можна піти по більш цікавому шляху
Більш цікавий шлях - зібрати перетворювач UART to USB. При цьому USB порт сприймається комп'ютером як віртуальний COM порт. В цьому випадку ми вбиваємо одразу кількох зайців:
- USB порт є в будь-якому комп'ютері (хоча COM порт зустрічається ще досить часто, але на ноутбуках його вже немає);
- як виявилося перетворювач UART to COM (RS-232) зробити набагато складніше, ніж UART to USB (два рази робив програматор для СОМ порту з перетворювачем МАХ232 - обидва рази невдало);
- якщо підключати перетворювач через USB хаб, то ми отримуємо відразу кілька віртуальних COM портів на одному USB, плюс безпеку для комп'ютера, так як хаб виступає в ролі буфера.
Ось схема перетворювача UART to USB.
Відразу чесно зізнаюся - це не моє пристрій. Взята дана схема з сайту www.recursion.jp/avrcdc/. Причина, по якій я її тут наводжу - це простота схеми і дешевизна виготовлення. Зібрати схему досить просто (можна навіть на макеті).
Готове пристрій я виконав у формі «флешки» для того, щоб зручніше було користуватися в «польових» умовах. Для більшого комфорту можна взяти USB подовжувач, одним роз'ємом причепити до комп'ютера, у другій вставити нашу «флешку-перетворювач» і отримаємо мобільний пристрій, який можна без проблем підключити до будь-якої схеми.
Друкована плата двостороння, підходить для мікроконтролерів ATmega8 / 48/88/168
Фьюз для ATmega8
Фьюз для ATmega48 / 88/168
Фьюз для CodeVisionAVR, PonyProg ставляться инверсно
SPI інтерфейс для вибору програм виведений разом з усіма інтерфейсами ззаду «флешки» - підключаємо програматор прямо там. Штирек скидання паяем біля ніжки скидання (щоб не заважав). При програмуванні перетворювач потрібно живити напругою 5v з боку інтерфейсів. Через USB небажано, так як напруга живлення через світлодіод зменшиться. Якщо виникають проблеми через великі шумів - вішаємо підтягуючий до харчування резистор на ніжку скидання (5-10кОм). Наявність світлодіода обов'язково - він використовується в якості регулятора напруги. Прошивка передбачає роботу керуючих ліній (CTS, RTS, DTR), але для UART вони не потрібні і я їх не виводив на роз'єм інтерфейсів. Якщо вони Вам потрібні - просто потрібно «кинути» перемички з ніжок мікроконтролера на ніжки роз'єму інтерфейсів.
Після того як пристрій зібрано,
необхідно встановити драйвер віртуального COM порту.
/ Raw - для (Windows 2000 / XP)
Робиться це дуже просто:
1 Вставляємо «флешку-перетворювач» в USB порт;
2 Отримуємо в треї повідомлення про те, що знайдено новий пристрій;
3 Запускається «Майстер нового устаткування», вибираємо «Установка з вказаного місця», тиснемо «Далі»;
4 Вибираємо «Включити наступне місце для пошуку» і в віконці вказуємо потрібний шлях до драйвера;
5 Тиснемо «Далі», драйвер встановиться, тиснемо «Готово»
Тепер в «Властивості» «мого комп'ютера» в закладці «Обладнання» натискаємо кнопку «Диспетчер пристроїв». У віконці диспетчера пристроїв в розділі «Порти (COM і LPT)» побачимо новий пристрій - «Virtual Communications Port (COM5)».
Для кожного USB порту буде призначений свій віртуальний COM порт (COM5, COM6, COM7 і т.д.).
Готово! Тепер можна користуватися перетворювачем.
Перевіримо працездатність перетворювача, для цього потрібно закоротити вхід з виходом (RxD, TxD) і посилати з комп'ютера повідомлення по віртуальному порту. Посланці повідомлення повинні повертатися як прийняті.
На потрібні штирі чіпляємо «джампер» -Перемички. Запускаємо програму для роботи з COM портом. Можна використовувати стандартний віндовскій гіпертерміналу, але мені більше подобається інша програма - маленька, портативна і функціональна.
Запускаємо програму, встановлюємо потрібний порт (дивимося номер порту в диспетчері пристроїв), швидкість та інші параметри залишаємо як є, натискаємо «Connect», у віконці біля кнопки «-\u003e Send», пишемо повідомлення, натискаємо "-\u003e Send» і зморимо результат . Нижнє вікно - відправлене повідомлення, велике вікно - прийняте повідомлення. Якщо все працює - повідомлення будуть однаковими.
Дана «флешка - перетворювач інтерфейсів» пізніше перетвориться в I2C toUSB, SPI to USB, SPI to UART і т.д. необхідно лише перепрошивати її необхідної прошивкою. (Щось я у себе починаю помічати тягу до універсалізації :)).
P.S. Сайт-джерело рекомендує для узгодження рівнів напруги перетворювача (3.3v) і пристрої (5v) з'єднувати їх через схему узгодження. Але я думаю резисторів в межах полукілоома в лініях RxD, TxD повинно вистачити для узгодження - потрібно спробувати.
P.P.S. Це перша практична схема в блозі - далі їх буде більше, так як з основами ми, начебто-б, розібралися (ще залишилися де-не-які питання - потихеньку буду писати).
програма для роботи з COM портом.
В архіві є папки для різних Win:
/ Raw - для (Windows 2000 / XP)
/ W2k - для Windows 2000 (bulk mode only)
/ Xpvista7 - для Windows XP / Vista / 7 x32
/ Vista64 - для Windows Vista x64
LPT і COM порти вже велика рідкість на сучасних стаціонарних комп'ютерах, а про ноутбуки то і говорити нема чого. USB повільно, але вірно витіснила їх, ускладнивши життя розробникам і спростивши користувачам. Ех, як приємно було колись підключити мікроконтролер до COM порту комп'ютера, використовуючи всього лише max232 і не піклуючись про драйвери. Ще трохи і це буде можливо тільки на промислових комп'ютерах.
Дотримуючись загальної тенденції, виробники мікросхем стали випускати доступні мікросхеми для роботи з USB. Такі як USB-UART перетворювачі або мікроконтролери з підтримкою цієї шини. На жаль останні, незважаючи на наявність бібліотек, все ще складні в освоєнні, тому недосвідченому інженеру простіше використовувати перший варіант. І в цій статті ми розглянемо дві подібні мікросхеми - FT232 і CP2103 і схеми перетворювачів на їх основі.
USB-UART перетворювач на FT232RL
Мікросхема FT232RL фірми FTDI користується заслуженою популярністю в інженерних колах. Вона надає користувачеві можливість створення повноцінного COM порту, має функцію управління окремими висновками, драйвера, просту схему включення з мінімальною кількістю додаткових елементів і прийнятний для пайки корпус. Також додатковим плюсом цієї мікросхеми, є можливість програмування її EEPROM пам'яті, в якій можна змінити деякі параметри USB пристроїв. З недоліків можна відзначити її високу ціну ~ 120-150 рублів, яка цілком порівнянна з ціною на мікроконтролер atmega.
Я зробив на FT232RL свій варіант USB-UART перетворювача. Всі призначені для користувача висновки розвів на PLS`ку по краях плати. Відстань між PLS вибрав таким, щоб можна було встромляти перехідник в макетну плату. Висновки RXD і TXD, призначені для підключення UART`a мікроконтролера, розвів на окрему PLS для зручності підключення. Також на плату помісі 2 світлодіоди, для індикації процесу передачі / прийому інформації мікросхемою FT232RL, і перемички для вибору напруги харчування висновків. Воно може бути п'яти або трьох вольта. USB роз'єм взяв в міні виконанні, USB-B занадто громіздкий. Плату розвів в одному шарі, з трьома перемичками.
Схема USB-UART перехідника на FT232RL
Зовнішній вигляд отриманого девайса
Якщо ти збереш цей USB-UART перехідник, то не поспішай відразу встромляти його в USB порт. Перед роботою потрібно переконатися у відсутності замикань між плюсом харчування, землею і висновками D +, D-. Візьми тестер і продзвонив їх. Якщо замикань немає, візуально перевір інші виведення і тільки після цього можеш підключати перехідник.
При першому включенні операційка попросить встановити драйвера. Їх можна завантажити з офіційного сайту виробника - драйвер для FT232. Установка драйверів не представляє ніякої складності, тому говорити про це не будемо.
Коли драйвер встановиться, в системі з'явиться додатковий COM порт. Це так званий віртуальний COM порт, але його можна використовувати точно так само як і звичайний. Щоб побачити її потрібно порядковий номер, потрібно залізти в диспетчер пристроїв, якщо у тебе вінда. Заходиш в панель управління, вибираєш система\u003e диспетчер пристроїв. У розділі "Порти (COM і LPT)" повинен знаходитися наш перехідник - "USB Serial Port (COM10)". У тебе може бути якийсь інший номер порту.
Щоб переконатися в працездатності перехідника потрібно відкрити будь-яку термінальну програму, вибрати відповідний COM порт, замкнути джампером висновки RXD і TXD і відправити через термінал будь-яку послідовність символів. Якщо перехідник функціонує, термінал прийме відповідь у вигляді луни, а на платі короткочасно спалахнуть світлодіоди.
Для підключення перехідника до мікроконтролеру, потрібно висновок RXD мікроконтролера з'єднати з висновком TXD перехідника, а висновок TXD мікроконтролера з висновком RXD перехідника. Також потрібно з'єднати їх землі.
USB UART перехідник на CP2103
Мікросхема CP2103 фірми Silicon Labs - це по суті аналог FT232. Має просту схему включення з мінімальною кількістю зовнішніх компонентів, дозволяє організувати повноцінний COM порт з усіма його сигналами, має додаткові користувальницькі висновки і програму для їх конфігурації, драйвера, маленькі габарити і більш демократичну ціну. З недоліків варто відзначити невеликий і незручний для запаювання в домашніх умовах корпус. Мабуть, це головна причина непопулярності цієї мікросхеми в середовищі самодельщиков.
Заради інтересу я зробив USB UART перетворювач і на її базі. Всі призначені для користувача висновки розвів на PLS`кі по краях плати. RXD і TXD вивів на окремий роз'єм. Джампер для вибору напруги харчування висновків тут не знадобився, так як це напруга не може бути більше 3.6 В. USB роз'єм вибрав в міні виконанні, плату розвів в одному шарі з чотирма перемичками на зворотному боці. Світлодіоди для індикації передачі / прийому даних не зробив, тому що мікросхема CP2103 не має виділених для цих цілей висновків. Можна задіяти будь-які призначені для користувача висновки, але їх потрібно конфігурувати за допомогою спеціального софту. Коли я про це дізнався, перехідник вже був готовий і переробляти його було лінь, особливо після мук з запаюванням. Єдине, що я додав з індикації - це світлодіод по харчуванню.
Схема USB-UART перетворювача на CP2103
Зовнішній вигляд отриманого девайса
Я трохи помучився з виготовленням цього перехідника. По-перше між ніжками CP2103 дуже маленький зазор, потрібно акуратно робити плату. По-друге її складно припаяти. Якби у мене не було фена, я б за це взагалі не взявся.
Запаюють я її наступним чином. Залуділ плату сплавом Розі. Він плавиться при 100 градусах, що дозволяє уникати перегріву плати і мікросхеми. Рясно змочіть посадочне місце мікросхеми флюсом і поклав її туди. Використовуючи збільшувальне скло і пінцет, сяк-так зорієнтував її по посадковому місцю. Далі став нагрівати мікросхему феном з температурою ~ 150-200 градусів. Коли припій розплавився, мікросхема стала ворушитися і за рахунок сил поверхневого натягу зайняла точне положення на посадковому місці. Вийшло дуже рівно, але перехідник не запрацював. Я повторно нагрів мікросхему і злегка придавив і поворушив пінцетом. Після цього мікросхема сконтактувати з доріжками плати.
Після складання перехідника потрібно переконатися у відсутності замикань між плюсом харчування, землею і висновками D +, D-, а потім між іншими висновками. Оскільки мікросхема дуже маленька, між висновками легко може сісти сопля. Після перевірки висновків, USB UART перехідник можна підключати до комп'ютера.
Як і з попередньому переходником, при першому включенні система запропонує встановити драйвера. Завантажуй їх з офіційного сайту виробника - драйвер для CP2103.
Встановлений перехідник визначається в диспетчері пристроїв в розділі "Порти" як "Silicon Labs CP210X USB to UART Bridge (COM6)". У тебе може бути інший номер порту.
Працездатність перевіряється аналогічно, повторюватися не буду.
Альтернативні варіанти USB-UART адаптерів
Альтернативні варіанти адаптерів можна зробити на мікросхемах FT230XS і CP2102. Це урізані і відповідно дешевші аналоги FT232 і CP2103. Обидві мікросхеми має менше число призначених для користувача висновків і не збігаються з терморегулятори.
файли
посилання
Софт для настройки FT232RL - FT Prog
Софт для настройки CP2103 - Customization Utility Багато важить!
Конвертер USB-UART на CH340G:
допрацьовуємо до RS232TTL, тестуємо, порівнюємо
Квітень 2017 р 1. Що таке TTL і при чому тут USB?
Якось на "Алі" привернув мою увагу дуже недорогий конвертер USB-UART. Спочатку я був не цілком впевнений, що це за штука насправді. Назва товару англійською виглядало так: "USB to TTL converter UART module CH340G CH340 3.3V 5V switch". Згадка UART і мікросхеми CH340G, начебто, розсіювало сумніву, але не подобалася фраза "USB to TTL", яка була видна також і на фотографії модуля, на його нижньому боці. Справа в тому, що ця фраза не має сенсу, а значить, відкриває широкий простір для вільного тлумачення.
За ідеєю в перекладі на російську мову фраза " USB to TTL"Повинна означати" перетворення USB в TTL ". Пояснювати, що таке USB, зараз нікому не треба, а от про TTL чули не всі. Тому давайте звернемося до історії, і подивимося, що таке TTL.
Цікаво, що і Гугл і Яндекс на запит "Що таке TTL" видали посилання про TTL із зовсім іншої області. Так що ж це таке, стосовно електроніці? Абревіатура TTL російською мовою не відрізняється від англомовного варіанту і розшифровується, як транзисторних-транзисторна логіка (ТТЛ). Спочатку це поняття мало на увазі особливості внутрішньої будови деяких цифрових мікросхем, сукупність технічних рішень, включаючи схемотехнічні та технологічні. Крім усього іншого, стандарт ТТЛ ставив і спосіб кодування логічних сигналів. Так, наприклад, логічний нуль кодувався напругою, близьким загального проведення харчування. Причому загальний провід підключався до мінуса джерела живлення і приймався за нульовий потенціал - "земля". А логічна одиниця кодувалася напругою, близьким напрузі живлення +5. Саме напруга живлення +5 теж стало невід'ємною частиною стандарту ТТЛ.
Треба відзначити, що мікросхеми ТТЛ свого часу отримали дуже широке поширення. У Радянському Союзі, мабуть, найбільш відомою була серія К155. Широке застосування цих та їм подібних мікросхем змусило розробників апаратури з метою сумісності дотримуватися тих же способів кодування сигналів логічного нуля і логічної одиниці, які передбачалися стандартом ТТЛ.
Але нічого не стоїть на місці. Мікросхеми ТТЛ, побудовані на біполярних транзисторах, незабаром стали застарівати. Вони сильно програвали більш сучасним мікросхем як по швидкодії, так і за споживанням енергії. Їм на заміну стали приходити інші сімейства мікросхем, засновані на МДП-структурах (метал-діелектрик-напівпровідник), а по-простому - на польових транзисторах. Але стандарт кодування сигналів застарівати не збирався, тому багато нові мікросхеми, навіть не маючи прямого відношення до ТТЛ, зберігали сумісність з ТТЛ. Самі ж мікросхеми ТТЛ поступово стали частиною історії (хоча в аматорських конструкціях застосовуються донині), а їх загальна назва - абревіатура ТТЛ - знайшло дещо інший сенс. тепер ТТЛ слід тлумачити як "стандарт рівнів напруги для кодування логічних нуля і одиниці, що застосовувався в мікросхемах ТТЛ".
І що ж, з урахуванням вищесказаного, можуть означати слова "USB to TTL"? Думаю, тепер зрозуміло, чому ця фраза не має сенсу.
2. Конвертор інтерфейсу на мікросхемі CH340G
Цей виріб я в підсумку замовив. Обійшлося воно мені з пересилкою в 44,30 руб., Тобто майже даром. Але це не той випадок, коли дешево - значить погано. При підключенні він відразу визначився в системі (Windows 8.1). Ніяких проблем з драйверами не виникло. Раніше я вже підключав інший конвертер на CH340 (той у вигляді шнура-перехідника USB-COM), тому драйвер вже стояв. Треба сказати, що і минулого разу не було потреби шукати драйвер і ставити його вручну - все вийшло в автоматичному режимі. Тепер же раніше встановлений драйвер відразу визнав новий пристрій.
Як і слід було очікувати, це виявився конвертер USB-UART, на кшталт тих, що я купував раніше. З корисних сигналів на роз'єм модуля тут теж виведені тільки TXD і RXD. Мене, звичайно, це не влаштовувало. Знаючи, що мікросхема CH340G забезпечує формування повного * набору сигналів RS232, Я купував цей модуль з розрахунком на його подальше вдосконалення. До речі, така низька ціна - це багато в чому наслідок "неповноцінності" даного модуля. З одними лише сигналами TXD і RXD його можливості сильно обмежені. А ось з повним набором сигналів RS232 можливості модуля і область його застосування стають воістину невичерпними (зовсім не обов'язково використовувати входи-виходи RS232 строго за їх призначенням). Такий порт можна навіть розглядати, як малоразрядний паралельний порт з довільною установкою сигналів на три виходи і довільним опитуванням стану чотирьох входів. На цьому сайті ви вже могли бачити різні варіанти використання аналогічного модуля. Але конвертер з повним набором сигналів варто зазвичай на порядок дорожче. А навіщо переплачувати? Для тих, хто дружить з паяльником, оптимальне рішення - купити "напівфабрикат" і довести його до повноцінного стану.
* Під "повним" набором сигналів RS232 тут будемо мати на увазі сигнали COM-порту, Хоча стандарт RS232 передбачає і багато інших сигнали, які не використовуються в COM.
Додам, що модуль має три світлодіода (всі червоні), один з яких сигналізує про подачу напруги живлення від USB, а два інших відображають стан сигналів TXD і RXD (спалахуючи при логічному нулі, тобто при низькій напрузі щодо GND).
3. Доопрацювання модуля UART до повноцінного RS232TTL
.jpg)
| висновок | призначення |
|---|---|
| 2 | вихід TXD |
| 3 | вхід RXD |
| 9 | вхід CTS |
| 10 | вхід DSR |
| 11 | вхід RI |
| 12 | вхід DCD |
| 13 | вихід DTR |
| 14 | вихід RTS |
мікросхеми CH340G
з сигналами RS232
В общем-то, вся доопрацювання полягала тільки в тому, щоб підпаяти до відповідних ніжок мікросхеми. Для цього попередньо потрібно прорізати вікно в термоусадочної оболонці. відповідність висновків мікросхеми CH340G і сигналів RS232 дивіться в таблиці Таб.1.
Як видно з таблиці, всі сигнали, крім TXD і RXD знаходяться на одній стороні мікросхеми, але TXD і RXD вже виведені на роз'єм, тому паяти додаткові дроти треба було лише з одного боку.
4. Тестування конвертера на мікросхемі CH340G
Щоб переконатися в справності модуля, і в тому, що він дійсно забезпечує роботу всіх сигналів, властивих COM-порту, я провів його ретельне тестування. Всі тести пройшли, як то кажуть, без сучка без задирки, з чого я роблю висновок, що даний конвертер інтерфейсу можна рекомендувати для використання в будь-яких пристроях і конструкціях, що вимагають підключення до комп'ютера по RS232TTL. У тому числі для використання в ролі програматора мікроконтролерів, як описано в статті.
Тестування проводилося за допомогою декількох сценаріїв до програми Перпетуум М. Ви також можете протестувати свій конвертер. Скачайте (вони упаковані в один архів) і окремо. Не забудьте перевірити і при необхідності поміняти номер порту в сценаріях, інакше вони не будуть працювати. Дізнатися номер порту в вашому випадку можна через диспетчер пристроїв Windows. На початку кожного сценарію (а їх можна відкривати текстовим редактором, наприклад, блокнотом) ви побачите рядок "ІмяПорта \u003d" COM3 ";". Замість цифри 3 поставте ту цифру, яку потрібно. Наприклад, якщо при підключенні модуля в диспетчері пристроїв з'являється пристрій COM4, \u200b\u200bто і в кожному сценарії потрібно вказати "COM4" замість "COM3".
Тепер докладніше розповім про хід тестування. Спочатку я встановив перемичку між штирями роз'єму TXD і RXD, Щоб дані передавача відразу потрапляли в приймач. Таким чином я "закільцювати" порт, щоб він міг передавати дані самому собі. Це дозволяє перевірити одночасно і передавач і приймач без підключення до іншого порту. Потім я запустив сценарій "Тест COM-порту шляхом перекачування через нього файлу" і вибрав випадково підвернувся файл розміром 653 Кб. Копіювання файлу пройшло успішно. Скопійований файл виявився абсолютно ідентичний оригіналу, що говорить про справність приймача і передавача модуля UART.
Далі я послідовно запускав сценарії "Тест виходу TXD COM-порту", "Тест виходу DTR COM-порту" і "Тест виходу RTS COM-порту", попередньо для кожного випадку підключивши вольтметр до відповідного виходу. Вводячи нулі і одиниці в діалогове вікно програми, я переконався, що вони успішно відбиваються на виходах порту. При цьому з'ясувалося, що вихід TXD відображає логічні рівні без інверсії, тобто при виведенні нуля з'являється низька напруга, при виведенні одиниці - висока, а виходи DTR і RTS працюють з інверсією. Це потрібно враховувати при використанні даного модуля в розробках.
Потім я запустив сценарій "Тест входів COM-порту", який в реальному часі відображає стан відразу чотирьох входів порту: CTS, DSR, RI, DCD. Через резистор 5,6К я став один за іншим з'єднувати кожен з входів то із загальним проводом (GND), то з лінією живлення +5. З'ясувалося наступне. Всі входи працездатні, всі вони при програмному опитуванні видають інверсне стан. Всі мають "підтяжку" до напруги харчування, тобто "висячий" вхід має рівень логічної одиниці і, відповідно, через інверсії програмно читається як "0". При з'єднанні входу через резистор 5,6К з штирьком роз'єму GND кожен вхід легко переходить в стан логічного нуля (програмно читається як "1"), а значить опір вбудованої "підтяжки" щонайменше на порядок вище, ніж 5,6К. Зауважимо, що в модулях на мікросхемі PL2303 "перебити" вбудовану "підтяжку" набагато складніше через її низькоомними.
Підіб'ємо підсумки: крім можливості послідовної передачі даних через UART, ми маємо три незалежно керованих виходу ( TXD, DTR, RTS), З яких один прямий (TXD) і два інверсних, а також чотири програмно опитуваних інверсних входу з "підтяжкою" до напруги харчування ( CTS, DSR, RI, DCD). Якщо планується залучення UART, то незалежних виходів залишиться тільки два, так як вихід TXD - це сигнал передавача UART. Входів це не стосується - їх все одно буде чотири.
Треба сказати ще про одну можливості, яка нібито дозволяє перестановкою перемички міняти рівень логічної одиниці на виходах в залежності від того, яким напругою харчуються мікросхеми, підключені до даного модулю: 5В або 3,3. Тобто вирішується питання узгодження рівнів. Пишу про цю "фішку" з деякою зневагою, бо вона реалізована якось дивно і довіри не викликає. Втім, особливої \u200b\u200bнеобхідності в ній і немає, тому що узгодити рівні між 5В і 3.3В нескладно і іншими способами. А справа тут ось в чому. Модуль має три штирі: 5V, VCC і 3,3V. Перемичкою (вона навіть входить в комплект) можна замкнути 5V і VCC, або VCC і 3,3V. А можна і зовсім її не ставити, тому що при повній відсутності перемички все працює так само, як якщо вона встановлена \u200b\u200bміж VCC і 3,3V. Напруга на штирьком 5V відповідає напрузі дроти +5 порту USB. На штирьком VCC при відсутності перемички є напруга близько 3,8В, а на штирьком 3,3V - приблизно 3,2В. Якщо перемичка встановлена \u200b\u200bміж 5V і VCC, то, в принципі, питань не виникає - працюють рівні ТТЛ, тобто логічна одиниця досягає п'яти вольт. Але якщо встановити перемичку між VCC і 3,3V, то питання виникають, тому що при цьому напруга на штирьком 3,3V піднімається до 3,8В (як було на VCC до установки перемички), а на виходах порту логічна одиниця досягає 3,6 ... 3,8В, що забагато для 3,3. Без установки перемички на виходах рівень одиниці теж досягає 3,6 ... 3,8В. Може, при цьому нічого і не згорить, але упор в гранично допустимі значення - не найкращий фактор для надійності.
5. Переваги та недоліки конвертера на CH340G
З недоліків я зазначив лише два дрібних дрібниці, на які можна не звертати уваги при грамотному підході. Один з них - не зовсім вдале узгодження зі стандартом 3,3. Але якщо ви не використовуєте харчування 3,3, або використовуєте, але завдання узгодження рівнів не є для вас проблемою, то все в порядку. Другий мінус - все світлодіоди даного модуля одного кольору - червоні, що змушує запам'ятовувати їх розташування, якщо ви хочете по ним орієнтуватися. Але в реальній практиці необхідність в світлодіодах не настільки велика, а якщо вони все-таки потрібні, то можна їх замінити своїми.
Плюсів однозначно більше. Перш за все, радує відсутність проблем з драйверами. Як я вже сказав вище, для мікросхем CH340 драйвера на Windows встановлюються автоматично, включаючи останні версії ОС. А ось з конвертерами на мікросхемі PL2303 все набагато складніше. Для старих мікросхем немає драйверів під нові версії Windows. А старих мікросхем в минулому було випущено море. Якщо не помиляюся, це і послужило причиною того, що розробники не стали підтримувати старі мікросхеми. Начебто, там була якась проблема з авторськими правами - на ринку виявилося багато контрафактних мікросхем. І тоді розробники, нічого принципово не змінюючи в новій мікросхемі, змінили лише те, як вона відгукується на запит драйвера. Грубо кажучи, на питання "Ти хто?", Нова мікросхема стала відповідати: "Я Вася-плюс". А якщо драйвер отримує відповідь "Я Вася", то він каже цій мікросхемі: "Іди лісом, Вася без плюса". Тобто чисто технічно новий драйвер цілком міг би працювати і зі старою мікросхемою. Наскільки я знаю, існують навіть способи обходу цієї напасті - чи то якось новий драйвер змушують працювати зі старою мікросхемою, то чи старий драйвер "прикручують" до нової ОС.
Ще одна зручність даного модуля полягає в тому, що крок розташування висновків у мікросхеми CH340G значно більше, тому паяти набагато легше. У цій мікросхеми всього 16 висновків, серед яких в основному тільки все найнеобхідніше, на відміну від PL2303, де, судячи з усього, є висновки на всі випадки життя.
На мій погляд, плюсом можна порахувати і високоомних "підтяжки" входів, що зменшує струм логічного нуля, а значить, пред'являє менше вимог до джерела сигналу. Якщо ж вимоги по захисту від перешкод дуже високі, то можна без зусиль організувати додаткову "підтяжку" зовнішнім резистором. При використанні даного модуля в ролі (див. Малюнок справа) можна ставити все резистори з однаковим опором (1К ... 4,3К). Тобто сильно занижувати опір на вході CTS не потрібно.
Додам ще, що в минулому я проводив порівняльне тестування двох конвертерів на мікросхемах PL2303 і CH340. Однозначно виграв CH340 - в екстремальних режимах отримати збої в роботі з ним було набагато важче. Хоча це був конвертер іншої конструкції (шнур-перехідник), але, як мені здається, можна очікувати, що і інші моделі конвертерів сімейства CH340 не менше надійні.
Якщо у вас є питання або зауваження по даній статті, пишіть в або на пошту mail.ru (ящик jkit).
З листування з відвідувачем сайту
12.05.2017 Гість:
Привіт, Євген.
.htm
У мене такий же конвертер (один в один).
Справа в тому, що мені потрібно перепрошити апаратуру FlySky i6 на 10 каналів. Спочатку перемичка варто в положенні "VCC-3V3". Я правильно зрозумів, що її потрібно так і залишити? Вибачте, але я не в темі, тому ставлю це питання. Не хочеться що-небудь спалити.
14.05.2017
Привіт, Володимир!
Відповідь на ваше запитання залежить від технічних характеристик тієї апаратури, до якої ви підключаєте модуль на CH340G. Я з цією апаратурою не стикався, тому точно нічого не можу сказати. Посилання, яку ви дали видає помилку 404. Але, навіть якби посилання працювало, навряд чи б я знайшов час детально розбиратися в тій апаратурі. Спробуйте для початку VCC-3V3. Думаю, гірше не буде. Про всяк випадок поставте резистори по 1 кОм в кожен сигнальний провід (це через те, що практично не 3,3 У, а більше).
14.05.2017 Гість:
Привіт, Євген.
Спасибі за пораду! Дійсно, краще почати з малого.
А 1 кОм - це з розрахунку на який струм було? (Я просто не в курсі які струми протікають по сигнальному проводу, і знайти ніде не зміг)
17.05.2017
Привіт, Володимир!
Питання сформульовано некоректно. Навіщо вам знати струм? 1 кОм я взяв "на око", виходячи з того, що якщо десь навіть якимось чином до резистору аварійно додасться 5 В (а більше, по ідеї, поблизу і бути не повинно), то струм складе 5 мА, що не повинно привести до негативних наслідків.
17.05.2017 Гість:
Привіт, Євген.
Говорив про струм, тому що якщо він наближений до нуля, то падіння напруги на резисторі не буде і на виході будуть ті ж 3,6 В замість 3,3 В. Але сенс вашої перестраховки зрозумів, спасибі за зауваження.
19.05.2017
Привіт, Володимир!
Там суцільно нелінійні елементи. І справа не в тому, що зайві 0.3 У можуть щось пробити напругою, а саме в тому, що навіть невеликий приріст напруги може раптово викликати нелінійно швидке зростання струму. Наприклад, можуть відкритися захисні діоди на входах і т.п. Резистор надає лінійності ланцюга і не допускає такого розвитку подій. А нормальні струми зазвичай маленькі (хоча і не завжди), тому резистор не повинен перешкодити. Виняток - низькоомних підтяжка на вході. Тоді резистор не дозволить її "побороти" і нічого не заробить. Це виявляється осциллографом, або навіть вольтметром (в статичному режимі).
19.05.2017 Гість:
Привіт, Євген.
Спасибо большое за детальне роз'яснення. Тепер хоч розумію сам механізм такого захисту. А то я вже думав, що китайці могли спеціально завищити напруга з урахуванням падіння при включенні навантаження. Тепер зрозуміло, що це просто недолік.
20.05.2017
Привіт, Володимир!
Щоб напругу не "просідала" при підключенні навантаження, підвищують здатність навантаження виходу. "Зайве" напруга для цього не додають. Звичайно, 3,6 В замість 3,3 В - це не так вже й багато, і навряд чи щось з-за цього зламається. Але 3,8 У подавати на вхід мікросхеми, що живиться від джерела 3,3 У небезпечно, так як зайві 0,5 У вже цілком здатні відкрити захисний діод на вході, і, якщо здатність навантаження виходу велика, він може пошкодити підключений до нього вхід . "Страхувальний" резистор цьому перешкоджає.
Використання матеріалів даного сайту в публікаціях допустимо тільки за умови супроводу цих матеріалів посиланнями на джерело - сайт сайт із зазначенням автора: Е.А.Котов. Авторські права захищені законами РФ. Євген Котов. 2017р.
