Адаптер RS232 порта для последовательной универсальной шины (USB to UART Bridge) представляет собой высокоскоростное USB-устройство предназначенное для подключения периферийных устройств, соответствующих стандарту TIA/EIA232.

Адаптер выполнен на основе контроллера Silicon Labs CP2102 и предназначен для использования в системах, оснащенных шиной USB. Подключение периферийных устройств выполняется с помощью стандартного разъема DB9.

• поддержка спецификации USB 2.0;
• полный набор сигналов интерфейса RS232;
• амплитуда сигнала RS232 не хуже ±5.5В;
• питание от шины USB.

Установка и подключение адаптера

1. Перед установкой и подключением адаптера CP2102 убедитесь в том, что внешние устройства обесточены и подключены к контуру заземления.
2. Затем, подключите внешнее устройство к разъему DB9.
3. Установите адаптер в свободный USB-разъем, визуально контролируя посадку контактных площадок до упора в разъеме.
4. подачи питающих напряжений на устройство ввода-вывода система готова к работе.

Приступая к установке адаптера CP2102, следует принять во внимание, что спецификация USB предполагает возможность «горячего» подключения, но ее действие не распространяется на периферийные устройства последовательного ввода-вывода. При работе с адаптером необходимо подключать только обесточенное периферийное оборудование! Несоблюдение этих правил может привести к выходу из компонентов компьютерной системы!

Установка драйвера на базе операционных систем Windows

После подключения адаптера CP2102 к USB разъему в среде операционных систем Windows 2K/XP он обнаруживается следующим образом:

Теперь необходимо скачать драйвер CP210x USB to UART . Запускаем его установку:

В процессе работы пре-инсталлятора пользователь может указать каталог, в котором будут храниться драйвера устройства CP210x :

Если операционная система затребует информацию о размещении драйверов устройства, пользователь обязан будет указать путь к ним. Программная модель адаптера CP2102 состоит из композитного устройства и моста USB to UART, каждая из которых описана собственным inf -файлом.

Поэтому в процессе автоматического обнаружения операционная система последовательно запрашивает оба файла.

Драйвера адаптера должны быть предложены системе для установки из каталога, указанного в процессе пре-инсталляции, если иное не предусматривает сам пользователь. Первоначально операционная система устанавливает драйвера для композитного устройства (USB Composite Device):

Если текущая версия драйверов USB Composite Device не подтверждается цифровым сертификатом компании Microsoft, пользователь предупреждается об этом следующим сообщением:

Путь к необходимым для композитного устройства файлам выбирается исходя из условий пре-инсталляции:

Следующий этап инсталляции – драйверы моста USB to UART. Как и на предыдущем шаге рекомендуется автоматическая установка.

Если текущая версия драйверов USB to UART Bridge Controller не подтверждается цифровым сертификатом компании Microsoft, пользователь предупреждается об этом со общением. Путь к необходимым файлам выбирается исходя из условий пре-инсталляции:

После инсталляции в свойствах системы появляется контроллер универсальной последовательной шины CP210x USB Composite Device, и последовательный порт COM3, реализованный с помощью CP210x USB to UART Bridge Controller, а список устройств при обретает следующий вид:

Все, драйвер установлен!

В условиях, когда современные компьютеры стремительно теряют COM-порты, преобразователь USB <-> COM — штука для радиохламера очень полезная и нужная. Но и преобразователь USB <-> UART — тоже штука полезная и нужная. Мне, естественно, захотелось иметь и то, и другое, и ещё чего-нибудь, и чтобы всё это не слишком дорого.

Купить или собрать любую из подобных штуковин сегодня не проблема. В сети — куча схем, в магазинах — куча девайсов. Однако, как оказалось, — купить их можно только отдельно друг от друга! И это не смотря на то, что все, рассмотренные мной, преобразователи USB <-> COM преобразуют уровни сигналов сначала в TTL, а уже потом в RS-232. Разумеется ни одно из подобных решений не устроило меня в плане универсальности. Зачем я буду покупать отдельно преобразователь USB <-> UART, если он уже есть в составе USB <-> COM? Размышляя подобным образом, я решил, что лишних денег у меня нет и лучшим решением будет сделать свой собственный универсальный преобразователь.

В качестве основы, была взята хорошо известная микросхема cp2102. Во-первых, она позволяет эмулировать полноценный COM-порт (все линии, а не только Rx, Tx), во-вторых, она имеет минимум обвеса и позволяет сделать плату минимальных размеров, ну и в-третьих, у неё оказалась самая привлекательная цена. Схема преобразователя практически без изменений была взята из даташита к этой микрухе, я только разрезал её напополам, чтобы при необходимости иметь возможность отделить USB to UART от UART to RS-232.

Схема преобразователя USB to UART :

Схема преобразователя UART to RS232 :

В итоге получилось даже не два (как изначально замышлялось) а целых три устройства в одном. Обе части разработанного девайса можно использовать как самостоятельные преобразователи USB <-> UART и UART <-> RS232 (жаль только, что последнему требуется внешнее питание). Соединив две части вместе, получаем преобразователь USB <-> COM. Для сопряжения частей преобразователя я использовал разъёмы IDC-14F и BH-14, которые при правильной разводке очень удачно припаиваются к двухсторонним платам (ниже на фото можно увидеть, как именно).

Фото готового устройства :

Единственный трудный момент — пайка микросхемы cp2102, поскольку она выпускается в QFN корпусе. Паять её нужно феном, предварительно облудив припаиваемые контакты на микросхеме и площадки на плате. При этом вовсе не обязательно использовать какие-то специальные дорогие флюсы. Достаточно обычной сосновой канифоли, только её нужно растворить в спирте и потом наносить на площадки шприцом или специальной кисточкой. Если спирта нет — растворить канифоль можно в водке, однако в этом случае после нанесения раствора придётся немного подождать, поскольку вода испаряется значительно хуже спирта.

Разъём USB специально соединён с платой гибким проводом, а не жёстко к ней припаян. Как показывает практика, такие преобразователи очень часто используются для подключения к компьютеру различных конвертеров (COM to HART, COM to RS485 и тому подобных) и при жёсткой пайке USB-разёма именно он чаще всего отламывается, не выдерживая веса всего подключенного к преобразователю оборудования.

Отдельно хотелось бы остановиться на вопросе выбора конденсаторов. В даташите указаны номиналы конденсаторов по питанию 4,7 мкФ и 1 мкФ. Зачастую для экономии места на плате или по каким-то другим причинам вместо них ставят конденсаторы поменьше. Опять же, как показывает практика, это может привести к нестабильности питания подключаемых к преобразователю устройств (которые не имеют внешнего питания и должны питаться от COM-порта) и, как следствие, к их неработоспособности.

Обзор конвертера USB - UART TTL на CP2102

Зачем он нужен

Чем он отличается от других подобных устройств

Дополнительным выводом DTR, который можно напрямую подключить к входу RESET на контроллерах не имеющих USB на плате. После этого при программировании давить кнопку RESET не нужно. Для меня это очень удобно, когда контроллер спрятан недрах моей поделки и доступ к кнопке бывает очень затруднительным.

Поддержкой производителя, совместимостью с оригинальными драйверами и ПО, в отличие от поддельных FTDI, у которых

Дополнительными выводами (дырками под контакты) на плате, например, позволяющими уводить USB в энергосберегающий режим.

Интересной возможностью менять VID, PID и текст, с которым опознается плата, собирать свой драйвер со требуемыми параметрами, что довольно интересно в коммерческих проектах. Об этом я расскажу дальше.

Тех, кого заинтересовал, пожалуйста под кат

Заказал я на премию за обзор много всякой мелочевки у на Ebay и в том числе за $1.79

Товар ехал целых 54 дня. Ну к нашей почте я уже привык, чего не скажешь о курсе доллара к рублю (((

Обычный желтый пакет. Внутри платки в запаянных прозрачных пакетиках. Все как обычно.

На плате есть дополнительные отверстия, куда можно впаять выводы дополнительного модемного контроля и перевода USB в режим SUSPENDED

Характеристики

• Чип CP2102 от
• Скорость обмена данными по UART 300Бит/сек - 1Мбит/сек
• Буфер чтения 576 байт, записи 640 байт
• Поддержка USB 2.0 12Мбит/сек
• Поддержка режима SUSPENDED USB
• Встроенный стабилизатор питания 3.3В 100мА
• EEPROM с конфигурационными параметрами 1024 байт
• Поддерживаемые ОС Windows 8/7/Vista/Server 2003/XP/2000, Windows CE, Mac OS-X/OS-9, Linux, Android
• Возможность настройки параметров платы и драйверов под свои проекты
• Размеры платы 26.5 x 15.6 мм

Перед использованием платы необходимо установить

Для соединения к контроллеру нужны 5 проводов:
GND - GMD
VCC - V5.0 (V3.3) в зависимости от используемой платы
TX - RX
RX - TX
RESET контроллера - DTE

Теперь контроллер можно программировать не нажимая кнопку RESET.

Плата опознается в системе как
Silicon Labs CP210X USB to UART Bridge (COM35)

Иногда в коммерческих проектах необходимо, чтобы устройство при программирование имело свое коммерческое название. Чип CP2102 и плата на нем дают большие возможности для этого

Для начала скачиваем и запускаем "> (мне для запуска утилиты потребовалось еще скачать Java Runtime)

Теперь можно изменить следующие параметры:

• Vendor ID (VID). Идентификатор производителя. Значение «по-умолчанию» 10С4 (шестнадцатеричный формат). В данном случае принадлежит компании SiLabs.
• Product ID (PID). Идентификатор продукта. Значение «по-умолчанию» EA60 (шестнадцатеричный формат). В данном случае обозначает все мосты CP210x. Э
• Max Power. Максимальный ток потребления, запрашиваемая мостом на шине USB. Значение «по-умолчанию» 32 (шестнадцатеричный формат). Максимальное значение 500мА
• Power use attributes. Режим питания. Bus-powered (питание от шины USB) или Self-Powered (питание от внешнего источника).
• Release Version. Номер выпуска. Значение «по-умолчанию» 1.0. Поля могут принимать значения 1-99 в целой и дробной части.
• Serial Number. Серийный номер. Значение «по-умолчанию» составляет «0001» (текстовый формат). Поле может принимать любое текстовое значение длиной до 64 символов. Нужно для подсоединение к компьютеру нескольких устройств
• Product string. Поле может принимать любое текстовое значение длиной до 126 символов. Данный идентификатор отображается в операционной системе при первичном подключении моста CP210x к компьютеру и помогает пользователю в выборе подходящего драйвера.
• Custom Data Lock. Защита конфигурационных данных.

И после нехитрого мастера-диалога получаем дистрибутив драйверов с требуемым набором VID и PID и желаемым названием в системе

Итог

В продолжение к теме «Программатор AVR910», про маленькое устройство, хочу предоставить вашему вниманию следующий мой «девайс».
В одно время, начиная осваивать микроконтроллер, у меня возникла цель обмениваться, с помощью него, данными с компьютером.

В контроллере АТmega16 есть UART (RS-232) или проще говоря, СОМ порт, только с уровнями 5 Вольт.
Чтобы «свести» его с компьютером необходимо повысить эти уровни до 10 Вольт.
Эту операцию, в основном, делает микросхема MAX232.

Её можно использовать в случае, когда используется СОМ порт на компьютере (аппаратный).
Но я хотел использовать порт USB. Пошёл в магазин и купил простой дата кабель к сотовому телефону.
Как я думал, тогда все кабели одинаковые и пины в них задействованы RX и TX.
Я ошибался... Кабели, попавшиеся мне, сделаны на микросхеме PL2303, которая не обеспечивает полный СОМ порт.
Из трёх купленных кабелей, попался один, который, что называется, работал «на ура».
Он основан на микросхеме CP-2102 . Это USB-RS232 адаптер.

Найдя в сети схему адаптера, основанного на этой микросхеме, я начал собирать устройство. Эта микросхема может программироваться под ваши данные (Производитель, серийный номер, название устройства, если вы хотите своё устройство связать с компьютером). Всё во вложенных файлах .

Схема его до безобразия проста.
Причём контроллер, можно сразу соединять, без переводов уровней (5-10 Вольт).
Исполнение, как всегда сверх миниатюрное.

Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только

Файлы

--
Спасибо за внимание!

Прога для изготовления ваших собственных драйверов
▼ 🕗 13/12/08 ⚖️ 238,88 Kb ⇣ 416 Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.

Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи - помоги мне!

--
Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

Схема и печатка
▼ 🕗 13/12/08 ⚖️ 41,22 Kb ⇣ 461