RS232 - Základy, aplikácie a prepojenie

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Čo je RS232?

RS-232 (X) je sériový komunikačný protokol, ktorý sa bežne používa na prenos a príjem sériových dát medzi dvoma zariadeniami. Podporuje synchrónny aj asynchrónny dátový prenos. Mnoho zariadení v priemyselnom prostredí stále používa komunikačný kábel RS-232. Kábel Rs-232 sa používa na identifikáciu rozdielu medzi dvoma úrovňami signálu medzi logikou 1 a logikou 0. Logika 1 je reprezentovaná -12 V a logika 0 predstavuje + 12V. Kábel RS-232 pracuje pri rôznych prenosových rýchlostiach, napríklad 9600 bitov / s, 2400 bitov / s, 4800 bitov / s atď. Kábel RS-232 má dvojkoncové zariadenia, a to dátové koncové zariadenie a dátové komunikačné zariadenie. Obidve zariadenia budú odosielať a prijímať signály. Dátové koncové zariadenie je počítačový terminál a zariadenie na dátovú komunikáciu sú modemy alebo ovládače atď.

Všeobecný komunikačný diagram RS-232



Väčšina osobných počítačov má dnes dva sériové porty a jeden paralelný port (RS232). Tieto dva typy portov sa používajú na komunikáciu s externými zariadeniami a fungujú rôznymi spôsobmi. Paralelný port odosiela a prijíma 8-bitové údaje naraz prostredníctvom ôsmich samostatných káblov, čo ich prenáša veľmi rýchlo. Paralelné porty sa zvyčajne používajú na pripojenie tlačiarne PC .


Sériový port odosiela a prijíma po jednom vodiči bitové údaje naraz a prenáša údaje veľmi pomaly. RS-232 predstavuje odporúčané ohováranie a 232 je číslo X, ktoré označuje najnovšiu verziu ako RS-232c, RS232s.



Najbežnejšie používaným typom konektorov sériového kábla sú 9-pólové konektory DB9 a 25-pólový konektor DB-25. Každý z nich môže byť mužského alebo ženského typu. V súčasnosti väčšina počítačov používa konektor DB9 na asynchrónnu výmenu dát. Maximálna dĺžka kábla RS-232 je 50 stôp.

Komunikačný kábel RS-232

Popis kolíka RS232

Kábel RS-232, 25-pinový konektor

Jedná sa o 25-pólový konektor, každý pin má svoju funkciu nasledovnú.

PIN 1 : (Ochranné zem) Je to uzemnený kolík.


PIN 2: Prenos údajov.

PIN 3: Príjem dát.

PIN 2 a PIN 3: Tieto piny sú najdôležitejšie piny pre prenos a príjem dát. Kolíky 1 a 2 sa používajú na prenos dát a kolíky 3 sa používajú na účel prijímania údajov.

PIN 4 : Žiadosť o odoslanie.

Pin 5 : Vymazať na odoslanie.

PIN 6 : Súbor údajov pripravený.

PIN dvadsať: Dátový terminál pripravený.

PIN 4, PIN 5, PIN 6, PIN 20: Tieto kolíky sú kolíky podávania rúk (tok kontroly). Terminály zvyčajne nemôžu prenášať údaje, kým sa z DCE neprijme prenos jasný na odoslanie.

PIN 7: Tento pin je spoločnou referenciou pre všetky signály vrátane údajov, časovania a riadiacich signálov. DCE a DTE fungujú správne cez sériové rozhranie a pin-7 musí byť pripojený na obidvoch koncoch, bez toho aby rozhranie fungovalo.

PIN 8 : Tento pin je tiež známy ako detekcia nosiča detektora prijatého linkového signálu. Tento signál sa aktivuje, keď sa medzi miestnym a vzdialeným zariadením DCE vytvorí vhodný nosič.

PIN9: Tento pin je sériový konektor DTE, tento signál do istej miery sleduje prichádzajúce zvonenie. Tento signál sa zvyčajne používa v režime automatickej odpovede DCE.

PIN 10: Skúšobný pin.

PIN 11: pohotovostný režim vyberte.

PIN 12: Zistiť dátový nosič.

PIN 13: Vymazať na odoslanie.

PIN 14: Prenos údajov.

PIN 15: Vysielacie hodiny.

PIN 17: Príjem hodín.

PIN 24: Externé hodiny.

PIN 15, 17, 24 Synchrónne modemy používajú signály na týchto kolíkoch. Tieto piny sú riadené načasovaním bitov.

PIN 16: Príjem údajov.

PIN 18: Skúšobný pin.

PIN 19: Žiadosť o odoslanie.

PIN 21: ( Detektor kvality signálu) Tento pin Indikuje kvalitu prijatého nosného signálu, pretože vysielací modem musí byť odoslaný 0 alebo 1 v každom bitovom čase, modem riadi časovanie bitov z DTE.

PIN 22: ( Indikátor zvonenia): Indikátor zvonenia znamená, že DCE informuje DTE, že telefón zvoní. Všetky modemy určené na priame pripojenie k telefónnej sieti vybavené automatickou odpoveďou.

PIN 23: Detektor rýchlosti dátového signálu

Aplikácia RS232

Schéma káblového rozhrania RS-232

Funkcia automatického vypínania má šetriť energiu. RS-232 je nastavený tak, aby pracoval v režime nízkej spotreby. Systém sa vypne vždy, keď sa zariadenie RS-232 nepoužíva. Impulz automatického vypnutia sa sám vypne, kedykoľvek po dobu 30 sekúnd nie je na signáli žiadna aktivita. To znamená, že kedykoľvek je transceiver pripojený k portu RS-232, ale neposiela dáta. Pin 2 a Pin 3 sa používajú na prenos a príjem dát. Pin 5 sa používa na pripojenie k zemi. Zariadenie Max 232 slúži na komunikáciu so zariadeniami DTE a DCE cez kábel RS-232.

Prvý impulz automatického vypnutia monitoruje činnosť prijímača aj vysielača. Obe činnosti sú stabilné a systém prejde do režimu spánku alebo do režimu vypnutia. Väčšina zariadení, ktoré používajú kábel RS-232, sú CPS a notebooky.

Prepojenie RS232 na mikrokontroléry pomocou Max 232

Max 232 - IC úrovne radenia pre rozhranie PC

Max 232 funguje ako ovládač vyrovnávacej pamäte pre procesor. Prijíma štandardné digitálne logické hodnoty 0 a 5 voltov a prevádza ich na štandard RS232 +10 a -10 voltov. Niekoľko mikrokontrolérov má zabudované sériové porty, ktoré umožňujú priame pripojenie k sériovému portu RS232 počítača. Mnoho mikrokontrolérov však poskytuje výstup 0 až 5 V a vyžaduje prechodný obvod vyrovnávacej pamäte na prevod 0 až 5 voltov na +10 a -10 V vyžadovaných portom RS232.

Max 232 IC sa skladá z dvoch usporiadaní vysielač-prijímač, takže je možné pripojiť dva sériové porty pomocou rovnakého čipu. Na generovanie požadovaného štandardného napätia RS232 z napätia TTL / CMOS sa používa 5 kondenzátorov z každej 1microFarad. Vysielače prevádzajú úroveň TTL / CMOS na úroveň RS232, zatiaľ čo prijímač prijíma vstup RS232 a prevádza ich na napätie na úrovni TTL.

Jedná sa o 16 pinový IC s pinmi vysielača pripojenými k mikrokontroléru a portu tak, že vstupný pin vysielača získava vstup TTL z mikrokontroléra a výstupný pin vysielacieho výstupu dodáva na port RS232. Prijímacie kolíky sú pripojené k portu RS232 tak, že vstupný kolík prijímača prijíma štandardný vstup RS232 z portu PC a výstupný kolík prijímača dodáva vstup TTL do mikrokontroléra. Vysielač teda prijíma vstup z mikrokontroléra a dáva výstup na port RS232, zatiaľ čo prijímač prijíma vstup z portu RS232 a dáva výstup do mikrokontroléra. Ostatné piny sú pripojené k 5 elektrolytickým kondenzátorom, takže jeden z kondenzátorov sa používa ako zdvojovač napätia na získanie +10 V z 5 V a ďalší kondenzátor sa používa ako napäťový invertor na získanie -10 V a ďalšie tri kondenzátory sa používajú ako obtokové kondenzátory pre piny Vcc, V + a V-. Kondenzátory teda fungujú ako generátory napätia.

Jednou zo základných výhod Max 232 je, že pracuje s napájaním 5V, čo umožňuje použitie jediného napájania 5V pre IC aj pre mikrokontrolér.

Max. 232 pinový diagram a obvodový diagram

MAX 232

Pinový diagram a interná schéma

Vlastnosti Max232 IC

  • Vstupné napájacie napätie 5V.
  • Úrovne vstupného napätia kompatibilné so štandardom TTL.
  • Úrovne výstupného napätia kompatibilné so štandardom RS 232.
  • Nízky vstupný prúd 0,1mAmpér a výstupný prúd 24mA.
  • Pracuje v teplotnom rozmedzí -40 stupňov Celzia až +85 stupňov Celzia

Aplikácia max. 232

Typické aplikácie Max232 zahŕňajú modemy, počítače, systémy RS232 a terminály. Pre typickú pracovnú aplikáciu zahŕňajúcu Max 232 ako medzičlánok medzi mikrokontrolérom a RS 232 pripojeným k počítaču, jeden zo vstupných pinov vysielača prijíma vstup TTL z mikrokontroléra a usporiadanie kondenzátora získava signál +/- 10 V, ktorý sa aplikuje na zodpovedajúci výstupný pin vysielača, daný portu RS232.

Vstupný kolík prijímača prijíma 232 štandardných vstupov z portu RS232 a zodpovedajúcim spôsobom príslušný výstupný kolík prijímača poskytuje štandardný výstup TTL do mikrokontroléra. Preto môže byť Max 232 IC použitý ako prechodné spojenie medzi mikrokontrolérom a počítačom.

Fotografický kredit: