RS232 - podstawy, aplikacje i interfejsy

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Co to jest RS232?

RS-232 (X) to szeregowy protokół komunikacyjny, powszechnie używany do przesyłania i odbierania danych szeregowych między dwoma urządzeniami. Obsługuje synchroniczne i asynchroniczne transmisje danych. Wiele urządzeń w środowisku przemysłowym nadal korzysta z kabla komunikacyjnego RS-232. Kabel RS-232 służy do identyfikacji różnicy między dwoma poziomami sygnału między logiką 1 a logiką 0. Logika 1 jest reprezentowana przez -12V, a logika 0 jest reprezentowana przez + 12V. Kabel RS-232 działa z różnymi szybkościami transmisji, takimi jak 9600 bitów / s, 2400 bitów / s, 4800 bitów / s itd. Kabel RS-232 ma urządzenia z dwoma zaciskami, mianowicie sprzęt do transmisji danych i sprzęt do transmisji danych. Oba urządzenia będą wysyłać i odbierać sygnały. Urządzenie terminala danych to terminal komputerowy, a sprzętem do transmisji danych są modemy lub kontrolery itp.

Ogólny schemat komunikacji RS-232



Obecnie większość komputerów osobistych ma dwa porty szeregowe i jeden port równoległy (RS232). Te dwa typy portów służą do komunikacji z urządzeniami zewnętrznymi i działają na różne sposoby. Port równoległy wysyła i odbiera 8-bitowe dane na raz przez osiem oddzielnych przewodów, co bardzo szybko przesyła dane, porty równoległe są zwykle używane do podłączenia drukarki do komputer .


Port szeregowy wysyła i odbiera jednobitowe dane na raz jednym przewodem i przesyła dane bardzo powoli. RS-232 oznacza zalecane pomówienie, a 232 to liczba X oznacza najnowszą wersję, taką jak RS-232c, RS232s.



Najczęściej stosowanym typem złączy kabli szeregowych są 9-stykowe złącza DB9 i 25-stykowe złącze DB-25. Każdy z nich może być typu męskiego lub żeńskiego. Obecnie większość komputerów wykorzystuje złącze DB9 do asynchronicznej wymiany danych. Maksymalna długość kabla RS-232 to 50 stóp.

Kabel komunikacyjny RS-232

Opis pinów RS232

Kabel RS-232 25-stykowe złącze

Jest to złącze 25-pinowe, każdy pin ma następującą funkcję.

PIN 1 : (Uziemienie ochronne) To jest kołek uziemiający.


PIN 2: Transmisja danych.

PIN 3: Otrzymywać dane.

PIN 2 i PIN 3: Te piny są najważniejszymi pinami do transmisji i odbioru danych. Piny 1 i 2 służą do transmisji danych, a styk 3 do odbierania danych.

PIN 4 : Żądanie do wysłania.

Pin 5 : Wyczyść do wysłania.

PIN 6 : Zestaw danych gotowy.

KOŁEK 20: Terminal danych gotowy.

PIN 4, PIN 5, PIN 6, PIN 20: Te szpilki są pinami uzgadniania (przepływ sterowania). Zwykle terminale nie mogą przesyłać danych, dopóki nie otrzymają transmisji z DCE.

PIN 7: Ten pin jest wspólnym odniesieniem dla wszystkich sygnałów, w tym sygnałów danych, taktowania i sygnałów sterujących. DCE i DTE działają prawidłowo w interfejsie szeregowym, a pin-7 musi być podłączony na obu końcach, bez interfejsu nie będzie działać.

PIN 8 : Ten pin jest również nazywany wykrywaniem nośnej detektora sygnału odebranego. Sygnał ten jest aktywowany, gdy między lokalnymi i zdalnymi urządzeniami DCE zostanie ustalona odpowiednia nośna.

PIN9: Ten pin jest złączem szeregowym DTE, sygnał ten w pewnym stopniu podąża za przychodzącym pierścieniem. Zwykle ten sygnał jest używany w trybie automatycznej odpowiedzi DCE.

PIN 10: Pin testowy.

PIN 11: tryb gotowości wybierz.

PIN 12: Wykrywanie nośnika danych.

PIN 13: Wyczyść do wysłania.

PIN 14: Przesyłaj dane.

PIN 15: Zegar nadawczy.

PIN 17: Odbierz zegar.

PIN 24: Zegar zewnętrzny.

PIN 15, 17, 24 Modemy synchroniczne wykorzystują sygnały na tych pinach. Te piny są kontrolowane taktowaniem bitowym.

PIN 16: Otrzymywać dane.

PIN 18: Pin testowy.

PIN 19: Żądanie do wysłania.

PIN 21: ( Detektor jakości sygnału) Ten pin Wskazuje jakość odbieranego sygnału nośnej, ponieważ do modemu nadającego musi być wysyłane 0 lub 1 w każdym czasie bitu, modem kontroluje taktowanie bitów z DTE.

PIN 22: ( Wskaźnik dzwonienia): Wskaźnik dzwonienia oznacza, że ​​DCE informuje DTE, że telefon dzwoni. Wszystkie modemy przeznaczone do bezpośredniego podłączenia do sieci telefonicznej wyposażonych w autoodbieranie.

PIN 23: Detektor szybkości transmisji danych

Zastosowanie RS232

Schemat interfejsu kabla RS-232

Funkcja automatycznego wyłączania ma na celu oszczędzanie energii. RS-232 jest przystosowany do pracy w trybie niskiego poboru mocy. System wyłączy się, gdy urządzenie RS-232 nie będzie używane. Impuls automatycznego wyłączania wyłączy się, gdy nie będzie żadnej aktywności na sygnale przez 30 sekund. Oznacza to, że ilekroć transceiver jest podłączony do portu RS-232, ale nie wysyła danych. Pin 2 i Pin 3 służą do przesyłania i odbierania danych. Pin 5 służy do podłączenia do masy. Urządzenie Max 232 służy do komunikacji z urządzeniami DTE i DCE poprzez kabel RS-232.

Pierwszy impuls automatycznego wyłączania monitoruje aktywność zarówno odbiornika, jak i nadajnika. Obie czynności są stabilne i system przechodzi w tryb uśpienia lub wyłączenia. Większość urządzeń używających kabla RS-232 to CPS i laptopy.

Łączenie RS232 z mikrokontrolerami za pomocą Max 232

Max 232 - układ Level Shifter IC dla interfejsu PC

Max 232 działa jako sterownik bufora dla procesora. Przyjmuje standardowe cyfrowe wartości logiczne 0 i 5 woltów i konwertuje je na standard RS232 +10 i -10 woltów. Niewiele mikrokontrolerów ma wbudowane porty szeregowe, które pozwalają na bezpośrednie połączenie z portem szeregowym RS232 komputera. Jednak wiele mikrokontrolerów daje wyjście od 0 do 5 V i wymaga pośredniego obwodu buforowego do konwersji napięcia 0 do 5 V na +10 i -10 V wymagane przez port RS232.

Układ scalony Max 232 składa się z dwóch układów nadajnika-odbiornika, tak że dwa porty szeregowe można podłączyć za pomocą tego samego chipa. Do wygenerowania wymaganego napięcia standardowego RS232 z napięcia TTL / CMOS wykorzystywanych jest 5 kondensatorów, z których każdy 1 microFarad. Nadajniki konwertują poziom TTL / CMOS na poziom RS232, podczas gdy odbiornik odbiera wejście RS232 i konwertuje je na napięcie poziomu TTL.

Jest to 16-pinowy układ scalony z pinami nadajnika podłączonymi do mikrokontrolera i portem w taki sposób, że pin nadajnika wejściowego otrzymuje wejście TTL z mikrokontrolera, a pin nadajnika wyjściowego wyjście do portu RS232. Piny odbiornika są podłączone do portu RS232 w taki sposób, że pin odbiornika wejściowego odbiera standardowe wejście RS232 z portu PC, a pin odbiornika wyjściowego dostarcza wejście TTL do mikrokontrolera. W ten sposób nadajnik pobiera dane wejściowe z mikrokontrolera i przekazuje dane wyjściowe do portu RS232, podczas gdy odbiornik pobiera dane wejściowe z portu RS232 i przekazuje dane wyjściowe do mikrokontrolera. Pozostałe styki są podłączone do 5 kondensatorów elektrolitowych, tak że jeden z kondensatorów jest używany jako podwajacz napięcia, aby uzyskać + 10 V z 5 V, a drugi kondensator jest używany jako falownik napięcia, aby uzyskać -10 V, a pozostałe trzy kondensatory są używane jako kondensatory obejściowe odpowiednio dla pinów Vcc, V + i V-. W ten sposób kondensatory działają jako generatory napięcia.

Jedną z podstawowych zalet Max 232 jest to, że działa przy zasilaniu 5 V, co pozwala na użycie jednego zasilania 5 V zarówno dla układu scalonego, jak i mikrokontrolera.

Max 232 Pin Schemat i Schemat obwodu

MAX 232

Schemat pinów i schemat wewnętrzny

Cechy układu Max232 IC

  • Napięcie wejściowe zasilania 5 V.
  • Poziomy napięć wejściowych zgodne ze standardem TTL.
  • Poziomy napięć wyjściowych zgodne ze standardem RS 232.
  • Niski prąd wejściowy 0,1 mikroampera i prąd wyjściowy 24 mA.
  • Działa w zakresie temperatur od -40 stopni Celsjusza do +85 stopni Celsjusza

Zastosowanie Max 232

Typowe zastosowania Max232 obejmują modemy, komputery, systemy RS232 i terminale. Dla typowej aplikacji roboczej, w której Max 232 jest pośrednikiem między mikrokontrolerem a RS 232 podłączonym do komputera, jeden z pinów wejściowych nadajnika otrzymuje wejście TTL z mikrokontrolera, a układ kondensatorów otrzymuje sygnał +/- 10V, który jest podawany do odpowiedni styk wyjściowy nadajnika, podany do portu RS232.

Pin wejściowy odbiornika otrzymuje 232 standardowe wejście z portu RS232 i odpowiednio odpowiedni pin wyjściowy odbiornika przekazuje standardowe wyjście TTL do mikrokontrolera. W ten sposób układ Max 232 IC może być używany jako pośrednie połączenie między mikrokontrolerem a komputerem.

Kredyt zdjęciowy: