LPT- ja COM-pordid on tänapäevastes lauaarvutites juba haruldus ja sülearvutite kohta pole midagi öelda. USB on need aeglaselt, kuid kindlalt välja vahetanud, muutes arendajate elu keerulisemaks ja kasutajate jaoks lihtsamaks. Oh, kui tore oli kunagi ühendada mikrokontroller arvuti COM-porti, kasutades ainult max232 ja muretsemata draiverite pärast. Veel veidi ja see on võimalik ainult tööstuslikes arvutites.

Üldist trendi järgides hakkasid kiibitootjad tootma taskukohaseid kiipe USB-ga töötamiseks. Näiteks seda siini toetavad USB-UART-muundurid või mikrokontrollerid. Kahjuks on viimaseid, hoolimata raamatukogude olemasolust, endiselt raske omandada, nii et kogenematul inseneril on lihtsam kasutada esimest võimalust. Ja selles artiklis vaatleme kahte sarnast mikrolülitust - FT232 ja CP2103 ning nendel põhinevaid muunduriahelaid.

USB-UART muundur FT232RL-ks

FTDI mikroskeem FT232RL naudib inseneriringkondades väljateenitud populaarsust. See annab kasutajale võimaluse luua täisväärtuslik COM-port, sellel on üksikute tihvtide, draiverite juhtimise funktsioon, lihtne ühendusskeem minimaalse arvu lisaelementidega ja jootmiseks sobiv korpus. Selle mikroskeemi lisaeelis on ka võimalus programmeerida selle EEPROM-mälu, milles saate muuta mõnda USB-seadmete parameetreid. Üheks miinuseks on selle kõrge hind ~120-150 rubla, mis on üsna võrreldav atmega mikrokontrolleri hinnaga.
Tegin oma versiooni USB-UART-muundurist FT232RL-il. Kõik kasutaja tihvtid suunati tahvli servadesse PLS-i. Valisin PLS-i vahelise kauguse, et adapterit saaks leivaplaadi külge ühendada. Mikrokontrolleri UART-i ühendamiseks mõeldud RXD ja TXD kontaktid suunati ühendamise hõlbustamiseks eraldi PLS-i. Panin tahvlile ka 2 LED-i, mis näitavad FT232RL kiibi poolt info edastamise/vastuvõtmise protsessi, ja džemprid väljundite toitepinge valimiseks. See võib olla viis või kolm volti. Võtsin USB-pistiku miniversioonis, USB-B on liiga mahukas. Laud laoti ühe kihina, kolme džempriga.

USB-UART adapteri ahel FT232RL jaoks

Vastuvõetud seadme välimus

Kui panete selle USB-UART-adapteri kokku, ärge kiirustage seda kohe USB-porti ühendama. Enne töötamist peate veenduma, et toiteallika positiivse, maanduse ja klemmide D+, D- vahel pole lühiseid. Võtke tester ja helistage neile. Kui lühiseid pole, kontrollige visuaalselt teisi klemme ja alles siis saate adapteri ühendada.

Kui lülitate selle esimest korda sisse, palub operatsioonisüsteem teil installida draiverid. Neid saab alla laadida tootja ametlikult veebisaidilt - draiver FT232 jaoks. Draiverite installimine pole üldse keeruline, seega me sellest ei räägi.
Kui draiver on installitud, ilmub süsteemi täiendav COM-port. See on nn virtuaalne COM-port, kuid seda saab kasutada täpselt samamoodi nagu tavalist. Selle seerianumbri nägemiseks peate minema seadmehaldurisse, kui teil on Windows. Minge juhtpaneelile, valige süsteem > seadmehaldur. Jaotises "Pordid (COM ja LPT)" peaks olema meie adapter - "USB Serial Port (COM10)". Teil võib olla mõni muu pordi number.
Adapteri töös veendumiseks tuleb avada mis tahes terminaliprogramm, valida sobiv COM-port, sulgeda hüppajaga RXD ja TXD kontaktid ning saata terminali kaudu suvaline märgijada. Kui adapter töötab, saab terminal vastuse kaja kujul ja plaadil olevad LED-tuled vilguvad korraks.
Adapteri ühendamiseks mikrokontrolleriga tuleb ühendada mikrokontrolleri RXD-viik adapteri TXD-pistikuga ja mikrokontrolleri TXD-viik adapteri RXD-pistikuga. Samuti on vaja nende maad ühendada.

USB UART-adapter CP2103-le

Silicon Labsi kiip CP2103 on sisuliselt FT232 analoog. Sellel on lihtne ühendusahel minimaalse arvu väliskomponentidega, see võimaldab teil korraldada täisväärtusliku COM-pordi koos kõigi selle signaalidega, sellel on täiendavad kasutajakontaktid ja programm nende konfigureerimiseks, draiverid, väikesed mõõtmed ja soodsam hind. Puuduste hulgas väärib märkimist, et korpus on väike ja kodus tihendamiseks ebamugav. Võib-olla on see selle mikrolülituse ebapopulaarsuse peamine põhjus isetegijate seas.
Nalja pärast tegin selle põhjal USB UART konverteri. Kõik kasutaja tihvtid suunati PLS-i piki tahvli servi. RXD ja TXD väljastati eraldi pistikusse. Väljundite toitepinge valimiseks pole siin vaja hüppajat, kuna see pinge ei saa olla suurem kui 3,6 V. Valisin mini-USB-pistiku, plaat oli paigutatud ühe kihina, tagaküljel neli hüppajat. LED-e ma andmeedastuse/vastuvõtu näitamiseks ei teinud, kuna CP2103 mikroskeemil pole selleks otstarbeks mõeldud kontakte. Võite kasutada mis tahes kohandatud tihvte, kuid need tuleb konfigureerida spetsiaalse tarkvara abil. Kui ma teada sain, oli adapter juba valmis ja ma olin liiga laisk, et seda uuesti teha, eriti pärast pitseerimisvalusid. Ainus asi, mille ma ekraanilt lisasin, on toite-LED.

USB-UART muunduri ahel CP2103 jaoks

Vastuvõetud seadme välimus

Ma nägin selle adapteri tegemisega natuke vaeva. Esiteks on CP2103 jalgade vahel väga väike vahe, peate plaadi hoolikalt valmistama. Teiseks on seda raske jootma. Kui mul poleks föönit olnud, poleks ma seda üldse teinud.
Jootsin selle järgmiselt. Tinatud plaat Rose sulamiga. See sulab 100 kraadi juures, mis väldib plaadi ja kiibi ülekuumenemist. Niisutasin mikroskeemi istme heldelt räbustiga ja asetasin selle sinna. Suurendusklaasi ja pintsettide abil orienteerisin selle kuidagi istmele. Järgmiseks hakkasin kiipi fööniga kuumutama ~150-200 kraadi juures. Kui joodis sulas, hakkas mikroskeem liikuma ja pindpinevusjõudude mõjul võttis istmel täpse asendi. See osutus väga sujuvaks, kuid adapter ei töötanud. Kuumutasin laastu uuesti ja kergelt vajutasin ja liigutasin pintsettidega. Pärast seda võttis mikroskeem kontakti plaadi radadega.
Pärast adapteri kokkupanemist peate veenduma, et toiteallika positiivse, maanduse ja tihvtide D+, D- ja seejärel teiste kontaktide vahel pole lühiseid. Kuna mikroskeem on väga väike, võib tatt kontaktide vahele kergesti kinni jääda. Pärast kontaktide kontrollimist saab USB UART-adapteri arvutiga ühendada.
Nagu eelmise adapteri puhul, palub süsteem selle esmakordsel sisselülitamisel installida draiverid. Laadige need alla tootja ametlikult veebisaidilt - draiver CP2103 jaoks.
Installitud adapter tuvastatakse seadmehalduris jaotises "Pordid" kui "Silicon Labs CP210X USB to UART Bridge (COM6)". Teil võib olla erinev pordi number.
Toimivust kontrollitakse samamoodi, kordama ei hakka.

Alternatiivsed USB-UART adapterid

Alternatiivseid adaptereid saab teha FT230XS ja CP2102 mikroskeemide abil. Need on eemaldatud ja vastavalt FT232 ja CP2103 odavamad analoogid. Mõlemal mikroskeemil on väiksem arv kasutajakontakte ja need ei ühti pinoutiga.

Failid

Lingid

Tarkvara FT232RL seadistamiseks - FT Prog
Kohandamise tarkvara CP2103 – Kohandamise utiliit kaalub palju!

(ArtikkelToC: lubatud=jah)

Väikese suurusega USB TTL PL 2303 adapter on omamoodi programmeerija, mida kasutatakse koos tahvliga erinevatelt anduritelt teabe lugemiseks:

• niiskus;
• temperatuur;
• liigutused.

See on USB TTL PL2303 adapteri laialdase kasutamise põhjus raadio teel juhitavates seadmetes. TTL USB-adapter on programmeeritud C++ keeles, st. USB TTL-adapter on andmeedastuseks mõeldud "universaalne siin", mida kasutatakse väikese ja keskmise kiirusega andmetöötlustehnoloogias.

Selle ühendamiseks USB RS232 TTL-adapteriga vajate neljajuhtmelist kaablit. Vastuvõtmise ja edastamise (RX ja TX) diferentsiaalühenduse jaoks on vaja ühte keerdpaari, ülejäänud aga välisseadmete toiteks (GND ja +5 V).

Tingimusel, et selliste seadmete maksimaalne vool ei ületa 500 mA ja USB puhul - 900 mA, on need ühendatud ilma oma toiteallikata.

Hoolimata asjaolust, et TTL-loogika jaoks 0-5 V on standardtasemed, pole näiteks USB TTL-adapterit vaja.

Kuid kuna USB liides/protokoll on üsna keeruline, nõuab sellel põhineva seadme ehitamine sügavaid teadmisi ja andmeid töötlevaid mikroprotsessoreid.

Abiks võib olla veel üks protokoll – UART (UART), mis on tänapäeval kõige levinum. Paljude protokollide perekonna hulgas on kõige sagedamini kasutatav RS-232, mida tavaliselt nimetatakse COM-pordiks. See on kõigist vanim, kuid endiselt aktuaalne.

Sellel on read:

• edastamine - TXD;
• host - RXD.

Kui neid kasutatakse andmete edastamiseks, pole riistvaralist juhtimist vaja. Riistvara puhul kasutatakse DTS-i ja RTS-i.

Saatja väljund on ühendatud vastuvõtja sisendiga ja vastupidi.

RS-232 erineb tavalisest (5-voldist) loogikast oma elektrilise tööpõhimõtte poolest. Selles versioonis on "0" vastavalt vahemikus +3 kuni +12 V, üks on vahemikus -3 kuni -12.

Järeldus. UART USB TTL-adapterite eesmärk on "liituda" keerulise liidesega

Lihtsa ja “töötava” UART-protokolliga USB, mida toetavad mikrokontrollerid ja mis töötab loogikatasemetega 0-5V.

USB RS232 TTL Pl 2303 adapter on kokku pandud PL2303 kiibile, mis loob arvutis virtuaalse COM-pordi. Kasutatakse mikrokontrolleritega seadmete vilkumiseks.

Selle maksumus on 40,84 rubla.

Ukrainasse tarnimiseks peate lisaks maksma 149,74 rubla.

PL2303 USB-TTL-mooduli adapteri muunduri peamised omadused:

• pinge tüüp – tavaline;
• toide – 3,3/5 V;
• otstarve - arvuti jaoks;
• temperatuurivahemik - -40 KUNI +85;
• Tootja: Diymore.

USB 3,3 V 5,5 V kuni TTL minipordi adapter

Ülevaade

• Suurus – 36x17,5 mm (PxL);
• Pins: GND, CTS, VCC, TXD, DTR, RXD, RXD;
• Kiibistik FT232RL;
• Toed – 5V, 3,3V;
• Samm – 2,54 mm.

Suurepärase kvaliteediga moodulid maksavad 100,24 rubla. pakub veebipood https://ru.aliexpress.com/popular/ttl-adapter.html .

Auto tuvastamiseks kasutades GPS-adapterit USB TTL PL2303 HX RS232 muundur

Selle maksumus on 42,7 rubla.

Funktsioonide hulka kuuluvad:

• antistaatiline pakend, mis takistab staatilise elektri kogunemist,
• mõjutab negatiivselt tööd;
• kõrge töökindlus, stabiilsus;
• WIN7 tugi.

5 grammi kaaluvat toodet (ilma pakendita) kasutatakse õpilaste tootmiskatsetes jne. Selle suurus on 50x15x7 mm. Mudeli USB PL2303 - RS232 muundurite jaoks

TL-il on paar liidest ühendamiseks (viie kontaktiga isane) ja arvutiga (USB standard).

FT232RL USB 3,3 V 5,5 V TTL miniporti

Selle maksumus on 106,43 rubla. See on odav võimalus mikrokontrollerite USB-võimaluste suurendamiseks. Kaitseks 500m isetaastuv kaitse, mis kaitseb voolu ülekoormuse eest.

Omadused

• värv - punane;
• toiteallikas USB-5 või 3,3 V;
• kaal - 4 grammi;
• mõõdud - 43x17 mm.

Selle väike suurus võimaldab seda kasutada arendustes, kus vidina suurus on kriitiline.

USB-lt TTL-i UART-i PL2303 kiibil

Kasutatakse Arduino programmeerimiseks.

Max3232 kiibil olev muundur teisendab RS-232 pordi signaalid TTL-tehnoloogiatel põhinevates digitaalsetes ahelates kasutamiseks sobivateks.

Maksab 76,11 rubla.

CP2102 USB 2.0 kuni TTL UART 6Pin

Koosneb CP2102 plaadist, sisseehitatud USB2.0 täiskiirusega, kvartsostsillaatorist, UART andmesiinist ja toetab signaale ilma välist USB-modemi kasutamata.

• Kaalub 4 grammi;
• LED indikaatorid: toide, edastamine ja vastuvõtmine;
• Tööseisund – 3,3 ja 5 V.

Maksab 82,3 rubla.

Enamik ajaveebi seadmeid veebisait töötama koos UART. Ja see on loomulik – UART on väga lihtne ja vähenõudlik protokoll. Sellega on lihtne töötada nii mikrokontrolleri poolelt kui ka arvuti poolelt. Kuid UART-i kasutamisel on üks puudus. Enamikul mikrokontrolleritest on UART pardal, kuid arvutitega on olukord veidi hullem. UART-liides on COM-pordi native (RS232 versioonis), kuid arvuti välisseadmete kasvavate nõuete tõttu hakkab COM-port vananema. See juhtub väikese kiiruse, laienemisvõimetuse jms tõttu. See on sülearvutite hulgast pordiklassina ammu kadunud. Käes on lauaarvutite kord...
Kuid see pole kõik nii hull. Väljapääs on olemas! Paljud tootjad on välja töötanud ja toodavad USB-UART-muunduri kiipe (sildu). Nende töö põhimõte on selline. Arvutisse on installitud spetsiaalne draiver, mis loob süsteemis virtuaalse COM-pordi. Arvutiprogrammide puhul ei erine see port tavalisest COM-pordist - nad "ei märka" asendust. Kõik sellesse virtuaalporti saadetud sõnumid teisendatakse USB-protokolli sõnumiteks. USB-porti ühendatud muunduri kiip võtab need teated vastu ja genereerib UART-signaale. Populaarsed ja taskukohased mikroskeemid hõlmavad FT232 ja PL-2303 (ja on ka OTI006858 ja CP2102).

Liigume nüüd küsimuse teemale lähemale.
Nii mõistsime, et vajame USB-UART-muundurit. Saate seda mitmel viisil:
1 Ostke vajalik mikroskeem ja jootke seade ise. Kui panete kokku mõnda seadet, on mugav, kui muundur on seadmesse integreeritud. Kui googeldada, siis selliste muundurite skeeme leiab palju - plaadi söövitamine ja muunduri kokkupanek ei ole probleem.
2 Ostke valmis muundur. Pole ka paha variant. Selliseid seadmeid on müügil palju. Erinevates vormitegurites, erinevate hindadega - valida igale maitsele!
3 On veel üks võimalus - alternatiiv. Nõus - see ei pruugi alati vastuvõetav olla, aga siiski... Konverterit saab “laenata” mõnest teisest seadmest.

Selles artiklis teen ettepaneku kasutada mobiiltelefoni juhet USB-UART-muundurina ( Andmekaabel). Miks mobiiltelefoni jaoks kaelapael? Ma selgitan nüüd.
Mõni aeg tagasi kasutati UART-protokolli laialdaselt mobiiltelefoni ja arvuti vaheliseks suhtluseks. Selle laialdase kasutamise põhjused on selged – tootjad vajasid odavat ja laialt levinud suhtluskanalit arvutiga. See võib olla kas COM-port või USB. Tol ajal oli USB-ga töötamine kallis ja mitte tulus - COM võitis. Mobiiltelefonid väljastavad UART-signaali väljastpoolt ja andmekaabli juhtmed muudavad selle COM- või USB-portiks. Tänapäeval on elektroonika jõudnud kaugele ja USB on muutunud mobiiltelefonide mikroprotsessorites kohustuslikuks. Kaasaegsete telefonide juhtmed asendatakse tavaliste USB-pikenduskaablitega.
Ja nüüd jõuame kõige huvitavama osani. Ilmuvad uued telefonid, vanad muundurijuhtmed muutuvad kellelegi kasutuks, mis tähendab, et müüjad üritavad neist iga hinna eest lahti saada. Nende vanade vananenud pitside hinnad on lihtsalt naeruväärsed. Nii sattusin nende paeltega karpide peale sellise raha eest, et ei suutnud vastu panna ja ostsin kaks. Nüüd ma ütlen teile mida on vaja teha, et sellisest juhtmest teha täisväärtuslik USB UART muundur.

Esiteks peate ostma selle väga pitsi.

Kõik paelad ei sobi. Kõigepealt tuleb googeldada nende pitside nimed, millel on konverter. Visuaalselt peate otsima juhtme, mille keskel on kast.

Siin on pakendikarp ja selle sisu.

Komplekt sisaldab juhet ennast ja draiveri ketast. Plaadi võid kohe ära visata - seal on selline prügikoristus, et vajaliku leidmine on problemaatiline. Võtke pits ise.

Nüüd Vaatame tahvlit lähemalt muundur

Uurimise tulemusena leiame mikroskeemi Viljakas PL-2303HX.

90% juhtudest näeme sellistes pitsides just seda mikrolülitust. Põhjus on selle odavuses. Lisaks leidub seda kiipi ka enamikes poest ostetud USB-UART-muundurites. FT232 näete väga harva, kuna see on kallim ja pole saadaval odavate Hiina paeltega (kui just mõne kaubamärgiga nööriga ei juhtu). Kui satute FT232RL-i, siis pidage end õnnelikuks, sellise juhtme abil saate programmeerija üle nalja teha (FT232RL võib töötada beatbang-režiimis).

Märge! Tahvlilt leiate Prolific klooni. See oli näiteks teises, ostetud paeltest.

Tahvel on sama, disain on sama, kuid kristall pole selgelt Prolific (välimuse järgi otsustades on see odavam kloon). Kvartsi puudumine on murettekitav, kuid plaat töötab (ma kahtlustan, et see töötab sisemisest RC-ostsillaatorist - see pole eriti hea). Igatahes on sellised mikroskeemid täiesti analoogsed (vähemalt jalgade poolest) Prolificuga.

Nüüd minge Prolificu veebisaidile ja laadige alla kiibi andmeleht
- USB-UART-muundur Prolific

Andmelehel leiame pinouti ja vaatame, millistel jalgadel on vajalikud UART-signaalid:
— Saatja TXD – 1;
— vastuvõtja RXD – 5.

Leiame kiibilt vastavad jalad.

Järgmiseks leiame tavapärase testeri abil lähimad kontaktpadjad, kuhu saame juhtmeid jootma. Jalgade külge jootma ei saa – need on väikesed. Vajame ka "maad" - siin on kõik lihtne, selleks on suured hulknurgad. Jootke juhtmed vastavate padjandite külge.
Juhtme teise otsa kinnitame mugava pistiku.

Läbi mõningate lihtsate manipulatsioonide (mille kirjeldus sobib pigem Habrile) paigaldati mälukaardile nii alglaadur kui ka arhiiv ning lülitati seade sisse. Pärast laadimist ootas mind aga must ekraan ja “oranžil” põles roheline LED.

Noh, pole probleemi, mõtlesin ma. UART on "oranži" külge ühendatud, ühendan sellega terminali ja vaatan, mis toimub. Sai ostetud vajalikud osad ja juhe ning joodetud selline juhe (pilt spoileri all)

Kaabli Noob versioon

Kes vähegi kursis, saab kohe aru, kus ma sellise kaabli tegemisel eksisin ja seda loeb üle poole. Kahtlustasin, et midagi on valesti pärast seda, kui nägin krakozyabrsi, et mu "apelsin" sülitab terminali. Just minu rumala vea põhjuse mõistmine ajendas mind tegema allpool kirjeldatud toiminguid.

1. Mis vahe on UART ja RS232 vahel?

Erinevus on tasemetes. Orange Pi ja teistes sarnastes seadmetes realiseeritud jadaliides põhineb TTL-loogikal, st nullbitt vastab nullpinge tasemele ja üks +5 V. RS232 kasutab kõrgemat pingetaset, kuni 15 V, ja üks vastab -15 V ja null +15 V. Kanali mürakindluse suurendamiseks tajutakse mis tahes pingetaset alla 3 V mooduli nullina. Loogiliste väärtuste jadal põhinev andmeedastusprotokoll on nii UART kui ka RS232 jaoks täiesti sama. Kõike seda illustreerib järgnev baidiedastusskeem

Kuidas ma saaksin selle unustada? Kui töötasin elektrivedurite uurimisinstituudis, teadsin neid asju. Ja siis millegipärast ütles ta midagi lolli. Üldiselt sai selgeks, et on vaja mingit signaali inversiooniga nivoomuundurit. Valik langes selle kasuks, et ühendada kogu tehnika COM-porti, mis on minu koduarvuti emaplaadil. Kuigi muidugi võiks vaadata UART-i poole<->USB, sest vana jadaliides kaotab pidevalt oma tähtsust. Minu kalduvus lihtsamate lahenduste poole sai aga võitu ja see seade kerkis soetamiskandidaadiks

Müüakse samal “Alil” 464 rubla eest. Põhimõtteliselt võis seda minu linna poodidest või raadioturult leida, aga kihelus midagi oma kätega teha oli juba äratatud. Seetõttu lükkasin liideseplaadi ostmise idee tagasi ja otsustasin proovida seda ise teha.

Pean ütlema, et üldiselt olen jootekolbiga hea sõber. Koolis ja ülikoolis oli enne esimese arvuti ostmist igasuguste kasulike ja mitte nii jaburate asjade jootmine minu põhihobi. Aga ma elasin külas, olid üheksakümnendad. Raha polnud palju, komponendid saadi nähtavale sattunud raadiorämpsu lahtivõtmise teel. Infoallikaks olid piirkonnaraamatukogu raamatud – tollal polnud kõigil internetti. Polnud ka rikkalikke instrumente. Foolium PCB ja raudkloriid olid legendaarne ime. Üldiselt oli raske.

Pärast arvuti ostmist lülitus kogu mu kirg selle vastu. Ja väikeste võimendite ja vastuvõtjate jootmise oskus on riiulisse pandud. Nii et ma olen "teekann". Seetõttu palun teil olla leebe selle suhtes, mida ma allpool kirjutan. Ja see artikkel on üldiselt mõeldud minusugustele mannekeenidele.

2. Seadme vooluringi valik ja selle arvutimodelleerimine

Internetist sellise seadme skeemi leidmine on käkitegu. Selliseid skeeme on tõesti palju. Valik langes sellele otsusele

Kogu seadme südameks on MAX232 tüüpi kiip - laadimispumba põhimõttel töötav tasememuundur. Pinge tõstetakse 5 V-lt vaheldumisi väliskondensaatorite C4 ja C5 laadimisega. Hetkel väljastatakse signaal RS232-le, need kondensaatorid on järjestikku ühendatud ning neisse kogunenud pinge liidetakse. Tagurpidiülekande ajal toimib mikroskeem jagajana. Signaali edastamise mõlemas suunas on see tagurpidi.

Diood VD1 mängib "lollikindla" rolli - see sulgeb toiteahela, kui rakendatakse vale polaarsusega pinget.

Enne seadme valmistamise alustamist otsustasin vaadata, kuidas see kõik toimib, seega alustasin tulevase seadme modelleerimisest Proteuse keskkonnas. Ringraja testimiseks pandi kokku virtuaalne stend

Esimene asi, mida ma teha tahtsin, oli simuleerida kõike, sealhulgas toiteahelaid, kuna mind huvitas dioodi mõju ahela tööle. Vaikimisi on Proteuses mikroskeemide toitetihvtid peidetud ja tõmmatud soovitud taseme ja maanduse plussile. Nende deblokeerimiseks peate esmalt näitama peidetud nööpnõelad. Selleks minge menüüsse Template -> Set Design Colors ja märkige ruut Show hidden pins

Milles märgime märkeruudud Draw body ja Draw Name. Pärast seda valige kogu kiip, sealhulgas tekst, mis märgistab tihvtid, ja paremklõpsake menüüd ja valige Tee seade. Meil palutakse valida uuele seadmele nimi ja see salvestada. See on kõik, pärast seda kaasatakse toiteahelad selgelt simulatsiooniprotsessi.

Järgmisena edastame UART-i kaudu midagi tähenduslikku, näiteks ASCII-s kodeeritud tähte “A” koodiga 65 kümnendarvusüsteemis või jada 01000001b kahendsüsteemis. Lisaks on ülekande algatamiseks vaja saata algusbitt tasemega “0” ja ülekande lõpuleviimiseks saata üks või kaks stoppbitti tasemega “1”. Seega näeb UART-i kaudu edastatud kaadri ajastusskeem välja selline

Sellise signaali genereerimiseks kasutame allikat nimega Digital Pattern Generator (DPATTERN) selliste sätetega nagu

Impulsi laius 104 mikrosekundit vastab kiirusele 9600 boodi. Lainekuju täpsustatakse stringmustriga, kus "L" tähendab madalat taset ja "F" tähendab kõrget taset. Sellest lähtuvalt näeb meie string välja nagu "FLFLLLLLFLF". RS232-s vastuvõetud andmeid juhime virtuaalse terminali abil, seadistades selle järgmiselt:

Me ei kasuta paarsusbitti ja kasutame ühte stoppbitti. Lisaks oletame, et terminalile antav signaal on inverteeritud, mis vastab RS232 protokollile. Käivitades vooluringi simulatsiooni, saame signaalide ostsillogrammi ja väljundi virtuaalterminali

Kanal A edastab väljundsignaali COM-porti. Kanal B on TTL-sisendsignaal. Terminalis kuvatakse kallis täht “A”. Seega oleme veendunud, et pakutud skeem on täielikult toimiv. Teoorias.

3. Komponentide valik ja ostmine

Minu elukohale kõige lähemal asuvatest kauplustest, kust saate raadiokomponente kätte saada, väärivad tähelepanu kaks: kauplus "Raadiokomponendid" Budenovski prospektil (see on Doni-äärne Rostov) ja "1000 Radio" Components” kauplus Nagibina avenüül, Rio kaubanduskeskuse vastas. Viimast eristab see, et sellel on veebileht, kuigi üsna iidne ja ilmselt laisalt uuendatud (ja tehtud Joomlas...). Pärast hinnakirjas roomamist koostasin nimekirja, mida mul on vaja osta.

Ütlen kohe, et oma kogenematuse tõttu vältisin SMD komponente hoolikalt. Seetõttu valisin läbiva auguga versiooni MAX232CPE. Võtsin samad elektrolüüdid ja dioodi. Selgus aga, et saadaval oli ainult MAX232CWE kiip - sama asi, ainult... SMD! Pärast sekundilist mõtlemist nõustusin müüja ettepanekuga - millalgi peame alustama... 15 V kondensaatoreid polnud, küll aga olid sama võimsusega ja samade mõõtmetega 100 V kondensaatorid. Olgu, see on ka okei. Isase DB-9 pistiku asemel pakuti mulle emast pistikut. Nii saadi järgmine nimekiri

Raudkloriid, tsapon lakk ja tekstoliit jäi muidugi täielikult kasutamata. Lisaks ei lisanud ma sellesse nimekirja ostetud tööriista: lihtne jootejaam (sest enne seda oli mul ainult 40-vatine vasest otsaga jootekolb), külgmised lõikurid ja väikesed tangid, metallist käärid PCB lõikamiseks, vedelik kampol-alkoholi räbusti LTI-120 kaev ja nii edasi. Üldiselt läks see eepos mulle maksma umbes 3000 rubla.

Üldiselt sai komponendid ostetud ja koju toodud. Vajaliku arvu kontaktide mahutamiseks saeti maha 40-kontaktilised PLS-plokid. Üks kontaktidest eemaldatakse, et tagada ühemõtteline ühendus. Eemaldatud tihvtile vastav pesaploki auk suletakse polüetüleeniga.

4. Seadme monteerimine leivalauale ja töö kontrollimine

Põhimõtteliselt pole see nii lihtsa seadme jaoks vajalik. Kuid ma olen algaja, nii et enne plaadi valmistamist otsustasin vooluringi reaalses töös testida.

Kõige keerulisem oli mikroskeemiga. Selle leivalauale jootmiseks pidin vaskjuhtmete külge jootma kaksteist jalga. Välja tuli kaheteistkümne jalaga koletisämblik

Sel hetkel mõistsin kahte asja: hea, et ostsin siiski jootejaama. Halb on see, et ma pean selle väikese asjaga palju nokitsema. Üldiselt joodeti komponendid “leivaplaadile”, vooluring pandi kokku “oranži” plaadiga. +5 V toide võetud “oranžist” – kaherealise 40-kontaktilise kontaktiploki 2. kontakt

Seadmega ühendamiseks kasutasime pahtliterminali, mis on saadaval ka Linuxile ja mis erinevalt minicomist on värvilise väljundiga ega vaja täiendavat seadistamist klaviatuurilt terminali märkide sisestamiseks.

Üldiselt hakkas plaat tööle - alglaadimislogi read jooksid üle terminali ekraani: esmalt u-bootist ja seejärel linuxi tuumast

Ütlematagi selge, kui õnnelik ma olin: esiteks töötab skeem õigesti ja teiseks on "oranži" Linux õigesti installitud, see töötab normaalselt mitme kasutaja režiimis

Mittetoimiv HDMI-pistik ja Etherneti liidese puudumine on seega tingitud jaotuse enda konfiguratsioonist. Need probleemid muidugi lahenevad ja me ei räägi neist siin. Seetõttu liigume edasi programmi järgmise punkti juurde

5. PCB paigutus

Tegin selle Altium Designeris. Parem on plaadi paigutus teha pärast komponentide ostmist. Võib-olla, nagu minu puhul, peate installima Altiumi jaoks täiendavaid komponentide teeke. Komponentide mõõtmed ja iga jalajälje paigutus peavad vastama tegelikele saadaolevatele osadele. Siin tegin tüütu vea, aga sellest lähemalt allpool.

Ma ütlen kohe - ärge kasutage automaatset juhtmestikku. Võib-olla on see konfigureeritav, kuid automaatne juhtmestik üritas kondensaatorite jalgade vahele lohistada rada, mis nende vahelise 2 mm vahega teeb tee umbes veerand millimeetri laiuseks, mis oli minu jaoks liiga järsk "mannekeenina". Ja minu sisetunne pakkus, et selliseid asju on soovitav vältida. Seetõttu kasutasin käsitsi marsruutimist (automaatse tulemuste põhjal), määrates marsruutimise reeglites teede laiuseks 0,5 mm (Disain -> Reeglid -> Marsruutimine -> Laius)

Lisaks eeldab Altium vaikimisi, et plaat on kahekihiline. Et sundida teda ühepoolset tahvlit suunama, peaksite juhtmestiku reeglites määrama juhtmestiku ühes kihis, näiteks ülemises kihis

Ahel kirjutati vooluringi redaktorisse

Sel juhul tuleb arvestada asjaoluga, et mikroskeemi vabad jootmata sisendid (jalad 8 ja 10) tuleb maapinnale tõmmata, muidu Altium ei kompileeri vooluringi, et see plaadiredaktorisse üle kanda.

Selle tulemusena iseseisvalt programmi kallal nokitsedes ja Aleksei Sabunini õppetunnid eesmärk sai täidetud ja makse tehtud

Kõik aukudesse paigaldatud komponendid asuvad PCB puhtal küljel ja mikroskeem SMD konstruktsiooni tõttu rajade küljel. Skeemipaigutuse printimiseks tuleb seadme projektis luua nn Output Job File

Mis on konfigureeritud järgmiselt. Konfiguratsioonivalikute loendis valige Documentation Output ja klõpsake nuppu Add New Documentation Output, valides ilmuvast menüüst PCB Prints ja meie seadmega seotud plaadiprojekt.

Nimetame ilmuva dokumentatsioonielemendi ümber, nimetagem seda LUT-ks, transliteratsioonitehnoloogia (LUT) jaoks, mida kavatseme kasutada tahvli kujunduse ülekandmiseks vasele. Paremklõpsake LUT-l ja valige kontekstimenüüst Konfigureeri. Prinditavate kihtide seadistustesse jätke ainult kaks elementi: ülemine kiht ja mitmekihiline ning märkige ruudud, nagu on näidatud ekraanipildil

Märkeruut Peegel on vajalik eelkõige pildi peegeldamiseks prindil. See on oluline, vastasel juhul saate kujunduse vasele ülekandmisel meie radade peegelpildi, kuid meil pole seda vaja. Samuti peaksite uurima lehe seadistust

Paberiformaadi valimiseks ja mastaabitegurile tähelepanu pööramiseks (Scale). Esmakordsel printimisel osutus see mingil põhjusel võrdseks 1,36-ga, kuid peaks olema võrdne ühega

Nüüd klõpsake nuppu Prindi. Mul pole oma printerit, nii et printisin selle Foxit Readeri abil PDF-vormingusse ja viisin saadud faili siis mälupulgal lähimasse sharashkasse, kus printisin joonise läikivale fotopaberile. Lõpuks kujunes see nii

Tahvli suurus oli 62 x 39 mm, metallkääride abil lõigati PCB tükk selliseks. Varem saagisin tekstoliiti rauasaega ja sageli (õigemini alati) tuli see kohutav. Kääridega tuleb see välja sujuvalt, ilma prahi ja juhtivat kihti kahjustamata.

6. Trükkplaatide valmistamine

LUT (laser ironing technology) meetod valiti selle lihtsuse ja ligipääsetavuse tõttu. See toimib tegevusjuhisena. Üritasin tehnoloogiat mitte rikkuda: käisin nullpunktiga üle vase, rasvatasin ära, kuigi mitte atsetooniga, sest ei leidnud kust osta, vaid Leruast ostetud universaalse lakibensiinil põhineva rasvaeemaldusvahendiga. Merlin. Ettevaatlikult ja vaevaga triikisin PCB-st ja mustrist tehtud võileiva triikrauaga maksimaalsel temperatuuril. Kas sellepärast, et tegin kuskil vea või sellepärast, et ma ei lasknud töödeldaval detailil jahtuda või säästsid nad lihtsalt "sharashkas" printeri toonerit, üldiselt ei tulnud see eriti hästi välja.

Varusin aga targalt endale Edding 404 püsimarkeri, millega oma armastatud naise abiga (tema kõrgetasemelise ripsmete vooderdamise ja küüntele mustrite joonistamise oskusega) kõik rajad välja joonistasin.

Järgmisena lahjendati raudkloriidi 6-vesilahust kiirusega umbes 180 grammi 300 ml vee kohta (vesi võeti kraanist, kuum) ja plaat visati söövitamiseks söövitusküvetti. Et tahvlit naist mürgitamata söövitada, tehti operatsioon päikeseloojangul rõdul

“Khlonyak” ei valmistanud pettumust, käivad kuulujutud, et nad müüvad sageli madala kvaliteediga. Söövitus võttis aega 13 minutit, viimased vasesaared olid kadumas otse meie silme all. Peaasi, et ei unustaks perioodiliselt tahvlit pintsettidega küveti külge lüüa ja protsessi jälgida. Niipea, kui liigne vask kaob, võtame plaadi kiiresti välja ja loputame seda rohke veejoaga.

Peale pesemist, pühkimist ja kuivatamist saabub tõehetk. Kaitsekate tuleb eemaldada. Proovisin seda teha lakibensiiniga,

Aga asjad läksid halvasti. Siis pakkus mu naine oma küünelakieemaldajat - see imeeliksiir eemaldas katte silmapilkselt (ma olen siiani kohutavate reaktiivide pärast, mida meie naised kasutavad. Ilu on kohutav jõud!)

Ka marker ei valmistanud pettumust – kõik rajad jäid ellu

Pärast kaitsekatte puhastamist võite alustada aukude puurimist. Ja siin tegin kahetsusväärse vea - mul polnud 0,5 mm puurit ja selle asemel, et asja homsesse lükata, ostnud vajaliku puuri, tormasin ja võtsin millimeetrise, arvates, et läheb. Selle tulemusena kahjustasin paljusid kontaktipadjakesi, õnneks mitte väga ja mitte pöördumatult. Kuid siiski, ärge kunagi kiirustage. Nagu ütles mu sõber Mark Müncheni ülikooli mehhatroonikaosakonna laborist, kus ma enne lõpetamist praktikal tegin: "Dmitry, võtke iga töö jaoks õige tööriist." Ja tal oli tuhat korda õigus.

7. Plaadi tinatamine ja komponentide jootmine

Komponentide jootmise kohad tuleks katta õhukese läikiva jootekihiga. See on eduka töö peamine tingimus. Ma ei tinanud terveid lugusid. Esiteks kartsin neid väänata ja teiseks kavatsesin tahvli ikkagi lakiga katta. Seega tinatasin ainult jootekohad. Selleks kandke neile pintsliga kampoli-alkoholi räbusti LTI-120 ja kasutage 250-300 kraadini kuumutatud jootekolvi, mille otsast ripub pisike jootetilk, tõmmake see mööda tahvli soovitud kohti. . Pindpinevuse suurenemise tõttu räbustiga levib jooteaine täpselt üle kontaktpatjade.

Pärast seda võeti "leivalaud" lahti, juhtmestik eemaldati mikroskeemist ja see joodeti kõigepealt. Asetage mikroskeem oma käte või pintsettide abil ettevaatlikult oma kohale vastavalt tihvtile, nii et iga jalg hõivaks oma ala. Seejärel määrime jalgade ridu räbustiga. Lühikesi ja täpseid liigutusi kasutades puudutame kordamööda kõiki jalgu, unustamata jootekolbi otsa joote panna (aga mitte liiga palju, piisab väikesest tilgast). Kui kõik on õigesti tehtud, joodetakse jalad padja külge väga kiiresti ja täpselt, ilma "tatti" ja naabreid ühendamata. Kiibi jootmiseks kulus mul vähem kui minut ja see on esimene kord, kui teen seda. Inspireeris mind seda saavutust tegema see video, mille eest olen selle autorile väga tänulik. Kõik osutus tegelikult mitte nii hirmutavaks.

Ülejäänud detailid mõtlesin välja sarnaselt. Peamine on siin osade juhtmed hoolikalt vajaliku pikkusega lõigata - ma jätsin raja kohale mitte rohkem kui millimeetri juhtmest ning vajadusel painutage neid õigesti ja ettevaatlikult. Oluline, ülimalt oluline on mitte kuhugi kiirustada ja kõike läbimõeldult teha. Lõpuks juhtus see, mis juhtus

Ma ei pääsenud "tattist", kuid esimesel korral osutus see üsna talutavaks, kuigi mind ilmselt kritiseeritakse.

8. Kontuuride kontrollimine ja veel üks tüütu viga

Pärast jootmist peseme kogu räbusti alkoholiga maha, võtame multimeetri ja kutsume kõik vooluringid, et kontrollida nende juhtivust ja vastavust vooluahela skeemile. Ja siin hiilis halb asi märkamatult kohale. COM-pordi pistik osutus juhtmega peegelpildis! “Earth” istus viienda asemel esimesel, Rx teise asemel neljandal. Ja ma ei saa siiani aru, kuidas, sest Altiumi juhtmestiku ühendamisel oli kõik õige. See jääb mulle mõistatuseks. Mingit mõistatust pole – kuna Altiumis vooluringi moodustades kasutasin lihtsalt “naissoost” pistikühendust, siis kasutasin ikkagi “meest”. Sellest ka peegli juhtmestik, mis tulemuseks oli. Õnneks lahendasin selle probleemi nii, et ühendasin seadme ühendamiseks mõeldud kaabli õigesti arvuti COM-porti. Kuid selle vea tõttu osutus tahvli COM nii "varaliseks".

Muidu osutus paigaldus õigeks ja pärast ühendusjuhtmete lahtijootmist ja töökoha korrastamist ühendasin uue plaadi “oranži” ja arvutiga

Allalaadimislogi read jooksid uuesti üle terminali akna. Olin õnnelik!

9. Ilu toomine

Selleks, et kaitsta kontakte oksüdeerumise eest ja anda seadmele “tööstuslik” välimus, värviti plaat rohelise kaponlakiga. Selle sama lakiga pesti maha kõik enne paigaldamist püsimarkeriga tehtud märgid. Ahjaa... Siin on foto valmistootest koos kaablikomplektiga

Nüüd saame hakata "oranži" tarkvara täiustama. Nüüd ma ei ole pime ja loll, vaid saan süsteemi seadistada jadaterminali kaudu.

Järeldus

See oli huvitav. See on minu jaoks huvitav, sest see on esimene kord. Esimene arvutis disainitud ja oma kätega trükkplaadile kokku pandud seade. Ja kui keegi naeratab irooniliselt, siis jätke talle meelde, et ka tema tegi seda kunagi esimest korda... Lisa silte