Једноставан РС-232 адаптер - струјна петља

Адаптер за повезивање ПЦ рачунара и контролера са интерфејсом тренутне петље. Не требају оскудни делови, доступан је за производњу чак и код куће.

1969. Америчка асоцијација за електронску индустрију развила комуникацијски интерфејс РС-232Ц. Његова првобитна сврха је обезбеђивање комуникације између рачунара који су удаљени на велике удаљености.

Аналог овог интерфејса у Русији назива се „Јоинт С2“. Комуникација између рачунара врши се помоћу модема, али истовремено уређаји попут „миша“, који се такође назива „комовскаиа“, као и скенери и штампачи, повезани су на рачунаре преко РС-232Ц интерфејса. Наравно, сви су требали имати могућност повезивања преко РС-232Ц интерфејса.

Тренутно се такви уређаји потпуно не користе, иако је РС-232Ц и даље у потрази: чак и неки нови модели преносних рачунара имају овај интерфејс. Пример таквог лаптопа је индустријски лаптоп модела ТС Стронг @ Мастер 7020Т серије Цоре2Дуо. Такав лаптоп у продавницама "Кућни рачунар", наравно, не продају.

Неки индустријски контролери имају интерфејс тренутне петље. Да бисте повезали рачунар са РС-232Ц интерфејсом и сличним контролером, користе се различити адаптери. Овај чланак описује један од њих.

РС-232 адаптер - Цуррент Лооп развијен је од стране стручњака нашег предузећа и током рада је показао високу поузданост. Његова одлика је у томе што пружа потпуну галванску изолацију рачунара и контролера. Овај дизајн кола увелике смањује вероватноћу квара оба уређаја. Поред тога, лако је направити га сами под производним условима: шема није велика по обиму, не садржи оскудне делове и, по правилу, не треба да се прилагођава.

Да бисмо објаснили рад овог кола, потребно је барем опћенито подсјетити на рад сучеља РС-232Ц и Цуррент Лооп. Једино што их уједињује је серијски пренос података.

Разлика је у томе што сигнали имају различит физички ниво. Поред тога, РС-232Ц интерфејс, поред стварних линија за пренос података, има и неколико додатних контролних сигнала дизајнираних за рад са модемом.

Процес преноса података на ТкД линији приказан је на слици 1. (ТкД је линија предајника. Подаци из ње се узастопно изводе из рачунара).

Прије свега, треба напоменути да се подаци преносе помоћу биполарног напона: ниво логичке нуле у линији одговара напону од + 3 ... + 12В, а ниво логичке јединице од -3 ... 12В. Према терминологији која је произашла из телеграфске технологије, стање логичке нуле понекад се назива СПАСЕ или „релеасе“, а истовремено се логичка јединица назива МАРК - „клик“.

Слика 1

За кругове ЦОНТРОЛ, позитивни напон одговара логичкој јединици (укључен), а негативни напон логичкој нули (искључен). Сва мерења су извршена у односу на контакт СГ (информациони терен).

Стварни пренос података врши се у старт-стоп режиму, секвенцијалном асинхроном методом. Примена ове методе не захтева преношење било каквих додатних сигнала синхронизације, а самим тим и додатних линија за њихово преношење.

Информације се преносе у бајтовима (осам битних бинарних бројева), који се надопуњују са режијским информацијама. Прво, то је почетни бит (мало је један бинарни бит), након чега следи осам бита података. Непосредно иза њих долази паритетни пар и након свега тога, застој заустављања. Може бити неколико зауставних битова. (Мало је скраћеница за енглеску бинарну цифру - бинарну цифру).

У недостатку преноса података, линија је у стању логичке јединице (напон у линији -3 ... 12В). Почетни бит покреће пријенос, постављајући линију на логички нулти ниво. Пријемник спојен на ову линију, након што је примио почетни бит, покреће бројач који броји временске интервале намењене за пренос сваког бита. У правом тренутку, по правилу, на средини интервала пријемник уноси стање линије и памти њено стање. Ова метода чита информације са линије.

Да би се проверила поузданост примљених информација, користи се бит провере паритета: ако је број јединица садржаних у пренешеном бајту непаран, тада им се додаје још једна јединица - бит провере паритета. (Међутим, овај може додати бајтове супротно док не буде чудно. Све зависи од прихваћеног протокола за пренос података).

На страни пријемника провјерава се паритет и ако се установи непаран број јединица, програм ће исправити грешку и предузети мјере за отклањање. На пример, може затражити поновно слање неуспелог бајта. Тачно, провера паритета није увек активирана, овај режим се може једноставно искључити и чек за бит у овом случају се не преноси.

Пријенос сваког бајта завршава се зауставним битовима. Њихова сврха је да зауставе рад пријемника, који, према првом од њих, чека да прими следећи бајт, тачније његов почетни бит. Ниво зауставног бита је увијек логичан 1, баш као и ниво у паузама између пријеноса ријечи. Стога, променом броја стоп бита можете подесити трајање ових пауза, што омогућава постизање поуздане комуникације са минималним трајањем.

Целокупни алгоритам серијског интерфејса у рачунару изводе посебни контролери без учешћа централног процесора. Овај последњи конфигурише ове контролере само за одређени режим и додаје им податке за пренос или прима примљене податке.

При раду са модемом РС-232Ц интерфејс пружа не само податковне линије, већ и додатне контролне сигнале. У овом чланку њихово разматрање у детаље једноставно нема смисла, јер се у предложеном кругу адаптера користе само два. О овоме ће бити речи у опису дијаграма кола.

Поред РС-232Ц, серијски интерфејс ИРПС (радијални интерфејс са серијском комуникацијом) је веома распрострањен. Његово друго име је Цуррент Лооп. Овај интерфејс логично одговара РС-232Ц: исти принцип серијског преноса података и исти формат: почетни бит, бајт података, паритетни бит и зауставни бит.

Разлика од РС-232Ц је само у физичкој имплементацији комуникацијског канала. Логички нивои се не преносе напонима, већ струјом. Слична шема омогућава вам да организујете комуникацију између уређаја који се налазе на удаљености од један и по километара.

Поред тога, „тренутна петља“, за разлику од РС-232Ц, нема контролних сигнала: подразумевано се подразумева да су сви у активном стању.

Тако да отпор дугих комуникационих линија не утиче на ниво сигнала, водови се напајају путем стабилизатора струје.

На слици испод приказан је врло поједностављен дијаграм интерфејса тренутне петље. Као што је већ споменуто, линија се напаја из извора струје, која се може инсталирати или у предајник или у пријемник, што није важно.

Слика 2

Логичка јединица у линији одговара струји од 12 ... 20 мА, а логичка нула одговара недостатку струје, тачније, не већој од 2 мА. Стога је излазни ступањ предајне „струјне петље“ једноставан транзисторски прекидач.

Као пријемник користи се транзисторски оптопар, који обезбеђује галванску изолацију од комуникационе линије. Да би комуникација била двосмјерна, потребна је још једна иста петља (двије комуникацијске линије), иако су начини преноса познати у два смјера и на једном уврнутом пару.

Могућност употребе комуникацијског канала је врло једноставна за проверу да ли у раздвајање било које од две жице укључујете милиметар, по могућности мерач броја. У недостатку преноса података, он би требао показати струју која је близу 20 мА, а ако се подаци преносе, може се примијетити лагано трзање стрелице. (Ако брзина преноса није велика, али сам пренос је у пакетима).

Схема круга РС-232Ц адаптера - „Тренутна петља“ приказана је на слици 3.

Слика 3. Схематски дијаграм РС-232Ц адаптера - „Тренутна петља“ (кликом на слику отворит ћете дијаграм у већем формату)

У иницијалном стању сигнал Ркд је у стању логичке јединице (види слику 1), односно напон на њему је -12 В, што доводи до отварања транзисторског оптопарника ДА2, а са њим и транзистор ВТ1, кроз који кроз стабилизатор струје и ЛЕД оптоелектор долази струја од 20 мА. пријемник контролера, као што је приказано на слици 4. За "тренутну петљу" ово је стање логичке јединице.

Када сигнал Ркд узме логичку нулту вредност (напон + 12В), оптопарник ДА2 се затвара и транзистор ВТ1 је с њим повезан, тако да струја постаје једнака нули, што у потпуности одговара захтевима интерфејса "Тренутна петља". На овај начин ће се преносити серијски подаци са рачунара на контролер.

Подаци из контролера у рачунар преносе се преко оптоелектора ДА1 и транзистора ВТ2: када је тренутна петља у стању логичке јединице (струја 20 мА), оптоелектор отвара транзистор ВТ2 и напон од -12 В појављује се на улазу пријемника РС-232Ц, што је, према слици 1, логички ниво јединица. То одговара паузи између преноса података.

Када је струјна петља једнака (логичка нула) на комуникацијској линији тренутне петље, оптопарник ДА1 и транзистор ВТ2 су затворени на улазу РкД, доћи ће до напона од + 12В - што одговара нивоу логичке нуле.

Да би се примио биполарни напон на улазу РкД, користе се сигнали спремника ДТР терминала података и РТС захтјев за слање.

Ови сигнали дизајнирани су за рад са модемом, али у овом случају се користе као извор напајања за РкД линију, тако да додатни извор није потребан. Програмички се ови сигнали постављају на овај начин: ДТР = + 12В, РТС = -12В. Ови напони су међусобно изолирани диодама ВД1 и ВД2.

За независну производњу адаптера, требат ће вам слиједећи детаљи.

Листа предмета.

ДА, ДА = 2кАОТ128

Р1 = 1к4.7К

Р2, Р4 = 2к100К

Р3 = 1к200

Р6, Р7 = 2к680

Р8, Р9, Р10 = 3к1М

ВД1, ВД2, ВД3, ВД4, ВД5 = 5кКД522

ВТ1, ВТ2 = 2кКТ814Г

Ако се уместо домаћих оптопарника АОТ128 користи увоз 4Н35, што је највероватније на тренутном радио тржишту, отпорници Р2, Р4 треба да буду постављени на 820К ... 1М.

Спајање регулатора и рачунара приказано је на слици 4. (Стабилизатори струје налазе се у регулатору).

Слика 4

На слици 5 приказана је готова адаптерска плоча.

Слика 5 Гадаптер матичне плоче

Веза са рачунаром врши се помоћу стандардног конектора типа ДБ-9, (женски део) коришћењем стандардног кабла серијског порта.

Понекад остају слични изгледи каблови са УПС-а (непрекидни). Имају одређено ожичење и нису погодни за повезивање адаптера.

Постојеће интерфејсне линије петље повезане су помоћу стезаљки.

Борис Аладисхкин