USB para TTL serial: 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Para alguns dos meus projetos PIC, preciso de uma interface serial (RS232) para imprimir algumas mensagens na tela do meu computador. Ainda tenho um computador desktop com uma interface RS232, mas hoje em dia a maioria dos computadores tem uma interface USB. Você pode comprar dispositivos que convertem sinais - TTL - RS232 em USB para os quais vários projetos já foram publicados no Instructables, mas eu decidi construir um sozinho. A razão para isso é que eu gosto de criar coisas, mas também que esta versão não precisa de um driver especial para o Windows 10, pois usa um descritor de dispositivo Microchip padrão que já é compatível com o Windows 10.

Como os requisitos para a taxa de transmissão podem variar, decidi oferecer suporte às seguintes taxas de transmissão usando jumpers na placa: 9600, 19200, 57600 e 115200. O dispositivo sempre usa 8 bits, 1 bit de parada e sem paridade para sua transmissão.

Como você deve saber, você não pode usar sinais TTL para conduzir uma interface RS232, então também criei uma placa RS232 baseada no chip MAX232 que converte os sinais para o nível correto. Neste Instructables, também postei o diagrama esquemático da placa RS232, uma vez que a usei para testar meu conversor USB para TTL Serial.

Usei um PIC 16F1455 como dispositivo para controlar a porta USB e transferir todos os dados de USB para serial usando a linguagem de programação JAL.

Etapa 1: os eletrônicos

O diagrama esquemático mostra os componentes eletrônicos de que você precisa. Observe que também postei o diagrama esquemático da placa RS2323 que converte sinais TTL em sinais RS232, mas isso é apenas uma informação extra. A lista de componentes abaixo é apenas para o conversor USB para Serial TTL.

Você precisa dos seguintes componentes eletrônicos para este projeto:

• 1 microcontrolador PIC 16F1455 com soquete
• Capacitores de cerâmica: 1 * 470 nF, 1 * 100nF, 2 * 22 pF
• 1 cristal 12 MHz
• 1 capacitor eletrolítico de 10 uF / 25V
• Resistores: 2 * 10k, 3 * 330 Ohm, 2 * 22 Ohm
• LEDs: 1 âmbar, 1 amarelo, 1 verde
• 1 conector USB
• 2 jumpers
• 1 cabeçalho, 4 pinos

Você pode construir o circuito em uma placa de ensaio, como mostrado na imagem. O circuito é alimentado pela conexão USB. Usei o USB 5 Volt para alimentar a placa RS232.

Etapa 2: o software

O software executa as seguintes tarefas:

• Manuseando a interface USB. Para isso usei uma biblioteca serial JAL USB padrão
• Após a configuração do conversor USB para TTL Serial, o LED amarelo acenderá
• Quando um caractere é recebido do USB, ele é copiado para a interface serial
• Quando um caractere é recebido da interface serial, ele é copiado para o USB
• Cada vez que um caractere é recebido de qualquer lado, o LED verde é ligado brevemente para indicar que os dados foram transferidos
• Defina a taxa de transmissão da interface serial usando as configurações de jumper. A taxa de transmissão pode ser alterada a qualquer momento

Antes que a interface USB possa ser usada, ela deve ser configurada pelo computador host. Isso é feito definindo os parâmetros seriais corretos no programa do emulador de terminal no PC e habilitando o controle de fluxo RTS / CTS. A taxa de transmissão da interface USB pode ser definida para qualquer valor, enquanto a taxa de transmissão da interface serial é determinada pelas configurações do jumper. Observe que as duas taxas de transmissão não precisam ser iguais.

O arquivo de origem JAL e o arquivo Intel Hex para programar o PIC estão anexados.

Etapa 3: o resultado final

Para esta demonstração, conectei o conversor USB para Serial TTL à minha placa RS232. A razão para isso é que posso mostrar a operação no meu computador desktop que tem uma porta USB e uma porta RS232.

No vídeo, você vê 2 janelas do emulador de terminal abertas. A janela esquerda mostra os dados na porta RS232 enquanto a janela direita mostra os dados na porta USB. Para a porta RS232, nenhum controle de fluxo é necessário. Para a porta USB, o conversor USB para Serial TTL é configurado habilitando o controle de fluxo RTS / CTS após o qual o LED amarelo acenderá.

Observe que para esta demonstração eu usei uma taxa de transmissão de 9600 baud para a porta RS232 e uma taxa de transmissão de 115200 para a porta USB.

Se você estiver interessado em usar o microcontrolador PIC com JAL - uma linguagem de programação semelhante ao Pascal - visite o site da JAL

Divirta-se tornando este Instructable e aguardando suas reações e resultados.