Переходник usb com своими руками

Как подключить кучу старого RS232 оборудования по USB без регистрации и sms (STM32 + USB-HID)

Как обычно я предлагаю заняться странным — попробовать подключить несколько старых RS232 устройств, через один USB порт с помощью синей изоленты и смекалки. Статья не будет большой, скорее это описание что где взять и зачем вообще все это делать.

USB-COM переходник своими руками: схема. Как правильно выбрать адаптер USB-COM

Переходник COM USB – это устройство, которое позволяет персональному компьютеру подключаться к различному периферийному оборудованию. К сожалению, современные модели системных блоков не имеют порой очень важных выходов. Таким образом, пользователь ограничен в своих возможностях.

Если рассматривать такое устройство, как ресивер, то его невозможно подсоединить к кабелю. В данном случае пользователю сможет помочь только переходник (адаптер). По типу разъемов данные устройства отличаются. Дополнительно следует отметить, что сделать их в домашних условиях вполне реально. Однако в первую очередь важно ознакомиться с их устройством.

Зачем?

Нужно это бывает когда некий специальный аппаратный комплекс, состоящий из отдельных устройств и который выполняет какую-то единый функционал, вдруг начинают модифицировать. Разумеется что можно попробовать найти комплекс оборудования по новее, но в реальной жизнь на это идут очень редко. Начинают модифицировать то что есть. Иногда вдумчиво, но чаще как получится.

Как правило «мозгами» такого комплекса является компьютер у которого 100500 выходов RS232. Из примеров могу привести место кассира в супермаркете, банкоматы и тому подобное. С первым случаем столкнулся я.

Эти компьютеры не блещут мощностью, но отличаются космической стоимостью. Естественно он перестает отвечать требованиям современных технологий и многим приходит в голову идея заменить их на обычный ПК и получить приличную мощность по адекватной цене, однако быстро выясняется что RS232 на новых ПК вымер как класс. Теперь этот интерфейс стал сугубо специализированным. Соответственно надо или самостоятельно прикручивать кучу RS232 или искать уже готовое спец решение.

Разумеется что можно заменить само оборудование, но если вы посмотрите сколько стоит стационарный лазерный сканер приличной фирмы и помножите эту цену на их количество то передумаете.

Люди не посвященный в тему сразу радостно покупают пучок китайских USBtoRS232 переходников, а дальше все идет очень печально. Лучше этого не делать. Вторым вариантом является покупка специализированной платы расширения с кучей RS232. Этот вариант уже лучше и имеет право на жизнь, но тоже имеет свои недостатки. Например стоимость и проблемы с дровами если используется не Windows или не та версия. Так же не маловажным фактором является доступность в будущем, так как что-то выходит из строя и парк может расширятся в будущем. Потом оказывается что конкретная модель уже не выпускается или не постановляется в конкретную местность и т.д. В общем привязывать себя к конкретному устройству это всегда опасно, особенно если можно этого не делать.

Переходник USB-COM своими руками

Сейчас мы рассмотрим, как сделать переходник USB-COM, который будет работать с сигналами RX и TX. С другими типами модемных сигналов работать не получится, но этого вполне достаточно для подключения стандартного оборудования.
Чтобы перейти к сборке, вам необходимо будет приобрести такие детали:

• Два конденсатора на 10 нФ и один на 1 мкФ.
• Два резистора на 27 Ом и один на 1,5 КОм.
• Разъем mini-USB и DB-9 по одной штуке.
• Кварц 12.00 МГц.
• PL2303HX.
• Фольгированный текстолит для платы 48*22 мм.

После покупки этих деталей можно переходить непосредственно к сборке. Сначала нам необходимо будет рассмотреть схему USB-COM-переходника (изображение можете увидеть ниже).

Упрощенный вариант на FT8U232BM

Это схема упрощенного USB-COM адаптера, который поддерживает только сигнальные линии RX, TX, RTS, CTS RS232 интерфейса. Для согласования уровней com порта с цифровыми уровнями FT8U232BM в схему добавлена микросхема MAX232.

Сборка и настройка переходника

В монтаже ничего сложного нет. Сначала необходимо взять или сделать самому плату. После этого просверливаем четыре отверстия. Далее нам нужно припаять все детали, расположение которых будет соответствовать схеме. На этом сборка закончилась.

Чтобы плата не окислялась, ее необходимо задуть полиуретановым лаком. Если такого нет в наличии, можно использовать любой другой быстросохнущий автомобильный лак.

Пришло время переходить к настройке. Подключаем нашу плату к компьютеру. Если все правильно собрано, он определит устройство, на которое нужно установить драйверы.

Устанавливаем на компьютер драйверы Prolific для такого порта. Перейдя в “Диспетчер задач”, можно увидеть, что он определился и теперь вполне работоспособен.

Модели типа А стандартные

Сделать типа А переходник USB-COM своими руками в домашних условиях довольно просто. Микросхему в этом случае целесообразнее подбирать типа РР21. Стабилизировать процесс в устройстве поможет только преобразователь. Для нормальной работы модели также потребуется качественный модулятор. Для указанной микросхемы его необходимо подбирать только низкочастотного типа. Все это позволит параметр отклика сигнала держать на отметке 30 мс.

Для лучшей проводимости тока также специалисты советуют использовать транзисторы малой мощности. В данном случае предельное напряжение они обязаны выдерживать на уровне 3В. В целом данные переходники отлично подходят для различного рода ресиверов. Дополнительно к ним можно подключать радиоприемники с разъемами типа SR101.

Заключение

Представленное устройство это лишь одни из примеров как довольно легко можно приобщится к процессу создания нативных USB устройств и перестать наконец использовать переходники.

Не забываем плюсовать RaJa автора статью в которых на пальцах объясняется как пощупать железный USB и сохранить желание разбираться дальше.

Модели типа А мини

Переходники данного типа способны поддерживать многие форматы. Без преобразователей сложить их невозможно. Дополнительно потребуется подобрать микросхему серии РР22. Всего транзисторов на нем должно располагаться три. При этом два из них необходимо разместить возле преобразователя. Модулятор в данном случае важно подбирать импульсного типа. Скорость отклика сигнала в среднем составляет около 30 мс. Для стабильной работы периферийного устройства этого вполне достаточно.

Кабель в данном случае необходимо крепить к задней части микросхемы. При этом важно не задеть модулятор во время процесса пайки. Транзисторы также нужно держать в чистоте. Сопряжение контуров обеспечивается за счет каскада усиления частоты. В среднем данный параметр колеблется в районе 12 Гц. Для повышения проводимости тока некоторые специалисты советуют применять усилители. Порт для устройства подсоединяется в последнюю очередь. Драйвер для переходника USB-COM подбирается отдельно.

Проверка

Чтобы проверить работоспособность нашего переходника, необходимо каким-нибудь тонким предметом замкнуть контакты возле COM-порта (смотрите ниже изображение, где это необходимо сделать).

Далее на компьютере нужно запустить программу «Гипертерминал». Эта утилита является стандартной на некоторых операционных системах. Если ее у вас нет, необходимо скачать из Интернета.

Переходим к разделу «Настройки соединения», где необходимо выбрать COM-порт. В новом окне следует настроить следующие параметры нашего порта:

• скорость передачи сигнала – 115200;
• биты данных – 8;
• четность – нет;
• стоповые биты – 1;
• управление потоком – нет.

Далее подтверждаем изменения, нажав на кнопку ОК. После этого следует запустить соединение. Переходим к английской раскладке и печатаем любые слова в программе. На белом фоне отобразятся все символы, которые вы нажали.

В том случае, если это не будет работать, то есть слова не отобразятся, необходимо сменить монтаж. Настраиваем его, пока символы не отобразятся.

На этом все. Можно отпускать контакты, которые вы зажимали, и начинать пользовать USB-COM-переходником.

USB — COM переходник на микроконтроллере Attiny2313

Питание микроконтроллера Attiny2313 осуществляется непосредственно от шины питания USB. Вся схема собрана на односторонней плате (SMD и ТН варианты). Устройство поддерживает только сигналы Rx и Tx.

Прошивку к переходнику, рисунок печатной платы (SMD и TH), а также программу терминал для проверки адаптера можно скачать по ниже приведенной ссылке:

При программировании Attiny2313, фьюзы необходимо выставить следующим образом:

Для работы устройства необходимо установить драйвер виртуального COM порта. Для этого скачиваем его:

Скачать драйвер (1,1 MiB, скачано: 3 407)

Теперь вставляем в USB порт компьютера наш адаптер, компьютер должен выдать сообщение «Найдено новое устройство», а затем предложит установить для него драйвер. Выбираем пункт «Установить с указанного места» и нажимаем на кнопку «Далее». Затем в новом окне выбираем путь к папке скаченного и распакованного драйвера и опять жмем кнопку «Далее». Спустя несколько секунд драйвер будет установлен и устройство будет готово к работе.

Для проверки работоспособности устройства, временно замыкаем Rx и Tx выводы и с программы терминала, так же находящегося в архиве, выставляем номер COM порта и отправляем любое сообщение. Для этого пишем например «Привет» и нажимаем кнопку «Send». Если переходник рабочий, то написанное сообщение появится в верхнем окне программы.

Кабель-переходник USB RS232 DB9 COM

Если у вас не получается сделать свой переходник, вы можете приобрести USB RS232 DB9 COM. Цена его варьируется в пределах 1000 рублей, и он обладает довольно хорошими техническими характеристиками. Наверное, главное – хорошая скорость соединения. Также он поддерживается практически всеми операционными системами. К сожалению, он работает только с USB 2.0.

Как сделать переходник типа В стандартный?

Собирается представленный кабель-переходник USB-COM для устройств, у которых разъем имеется типа RSR21. В первую очередь в магазине необходимо выбрать модулятор. В данной ситуации можно остановиться на ступенчатом аналоге. Однако полоса пропускания у него довольно низкая. Также в дальнейшем могут возникнуть определенные проблемы с перекрытием контуров. Чтобы решить представленную проблему, можно воспользоваться колебательными модуляторами.

Стоят они на рынке довольно дорого, однако тестирование устройств показывает, что они очень хороши. В первую очередь они отличаются наличием медных контактов. Таким образом, проводимость тока у них высокая. Помимо прочего, с микросхемой типа РР20 она работает довольно хорошо. Порт в этом случае необходимо устанавливать в последнюю очередь. При этом кабель для него подбирается отдельно.

Переходник COM-USB на микроконтроллере Atmega8

Еще одна схема COM-USB адаптера теперь уже на микроконтроллере Atmega8 (Atmega48, Atmega88). Схема обеспечивает обработку Rx, Tx, DTR, RTS, CTS сигналов RS232 интерфейса. Драйвер виртуального порта для этой схемы такой же как и для переходника на attiny2313.

Прошивку для atmega8/48/88 и рисунок печатной платы можно скачать по следующей ссылке:

Подключение к компьютеру

Чтобы подключить переходник USB RS232 DB9 COM к компьютеру, необходимо найти в Интернете драйверы, которые подойдут к вашей операционной системе. Скачиваем и распаковываем их. Подключаем переходник к компьютеру, после чего указываем, где расположены драйверы. Если все было сделано правильно, на устройстве загорится светодиод, что указывает на готовность к работе.

Возможные проблемы

К сожалению, даже в случае, когда вы используете купленный кабель-переходник USB-COM, могут возникнуть проблемы. С ними необходимо бороться, причем сделать это несложно.

Операционная система могла присвоить порту номер, с которым приборы не могут работать. В этом случае нужно перейти в настройки ОС. Заходим в раздел «Система», далее переходим в «Диспетчер устройств». В новом окне ищем пункт «Порты», где и должен находиться необходимый преобразователь. Нажимаем на него правой кнопкой мыши и переходим к пункту «Свойства». Далее нажимаем на кнопку «Дополнительно» и в новом окне устанавливаем номер порта. После этого перезагружаем свое устройство и начинаем пользоваться.

Альтернативное решение проблемы

Если вам необходимо установить дополнительное оборудование, которое нуждается в COM-порте, можно также использовать модуль с этим разъемом. Он просто устанавливается непосредственно в компьютере и подключается к материнской плате. После установки платы COM-портов или PIC-COM (второе название) ей также присваивается номер. Как и в предыдущих случаях, это номер можно изменить, если возникнут проблемы. Если вы не уверены, что сможете правильно установить эту плату в компьютер, лучше воспользуйтесь помощью профессионалов, чтобы не навредить другому оборудованию.

К сожалению, это решение можно использовать только для компьютеров. В ноутбуках дополнительную плату установить довольно сложно, и это требует дополнительных затрат. Во-первых, сам корпус не позволит установить дополнительный модуль, а во-вторых, он может не поддерживаться вашей моделью. Поэтому в случае с ноутбуком следует использовать USB-COM-переходник.

Как выбрать модель в магазине?

Для устройств с разъемом типа RSR21 адаптер следует подбирать высокочастотный. Минимум нагрузки он должен выдерживать на уровне 3 А. Медь у проводников обязана быть обязательно безкислородная. В этом случае можно рассчитывать на хорошую полосу пропускания устройства. Цифровые форматы адаптер обязан поддерживать “Долби” и “Тру”.

В свою очередь, видеосистема должна работать с 720р. Усилители в устройствах, как правило, устанавливаются бесконтактные. Однако в некоторых моделях имеются более дешевые аналоговые модификации. Внешняя оболочка модели должна быть сделана из поливинилхлорида. Параметр скорости отклика сигнала в среднем находится в районе 30 мс. Обойдется качественный адаптер примерно за 2500 руб.

Характеристики USB mini 4P

Указанный переходник USB-COM (адаптер) от прочих устройств отличается тем, что модулятор в нем имеется двухстороннего типа. За счет этого пропускная способность у него довольно хорошая. Для аудиоустройств указанная модель подходит идеально. Траверс в данном случае устанавливается промежуточный. Для стабилизации сигнала в устройстве применятся высокочастотный усилитель. Параметр скорости отклика сигнала модели находится на уровне 25 мс. В среднем показатель частоты устройства располагается на отметке 23 Гц. Для корректировки тока в адаптере имеется небольшой рефлектор.

Модель USB 1394B

Переходники данного типа способны похвастаться довольно высокой скоростью отклика сигнала. Преобразователь в данном случае имеется низкочастотный. В свою очередь, модулятор устанавливается с предельной частотой на уровне 23 Гц. Все это позволяет довольно быстро стабилизировать входное напряжение. Поддержка основных форматов обеспечивается за счет установки драйвера устройства. Усилитель в данном случае имеется импульсного типа. В свою очередь, высокая пропускная способность стала возможной за счет увеличения параметра генерирования.

К недостаткам данного переходника следует отнести низкий диапазон перекрытия. В связи этим часто возникают конфликты с системой при подсоединении периферийных устройств. Дополнительно следует учитывать, что микросхема у модели установлена серии РР19. За счет этого параметр промежуточной частоты никогда не превышает 30 Гц.

Устройство USB TDK

Данный USB-COM переходник больше всего подходит для подключения к персональному компьютеру приемников, у которых разъем установлен типа RSR30. Преобразователь в этом случае используется высокой чувствительности. При этом микросхема установлена меридиональная. Модулятор к ней присоединяется с рабочей частотой на уровне 28 Гц. Высокая полоса пропускания в устройстве обеспечивается качественными транзисторами.

Также следует отметить, что отклонение у преобразователя происходит довольно редко. Однако недостатки у данного адаптера все же имеются. В первую очередь они связаны с волновым искажением. В результате синхронизация устройства может отнимать у пользователя много времени.

USB-COM RS232

Переходник USB-COM RS232 используется для подключения устройств с разъемами типа RSR21. В данном случае особого внимания заслуживает высокое качество модулятора. При этом микросхема используется в устройстве типа РР21. Транзисторы у этой модели установлены аналогового вида. Особой пропускной способностью они не отличаются. Однако параметр скорости отклика сигнала у представленного адаптера находится на уровне 30 мс. Во многом это было достигнуто за счет установки мощного преобразователя.

Рабочую частоту в системе он способен поддерживать на уровне 23 Гц. Контакты в данном случае используются медные. Все основные форматы системой поддерживаются. Драйвер на USB-COM переходник можно приобрести у производителя. Внешняя оболочка устройства сделана полностью из поливинилхлорида. Дополнительно следует отметить, что параметр предельной частоты составляет ровно 30 Гц. В связи с этим полоса пропускания у устройства довольно высокая.

Модификация USB MINI8M

Данный COM (port USB) переходник подходит для приборов, у которых разъем имеется серии RSR26. В частности, эти модели активно используются для подключения ресиверов к персональным компьютерам. Дополнительно модификация может устанавливаться в ноутбуки. По габаритам она является очень компактной. Выходы на микросхеме производителем предусмотрены коаксиального типа. По чувствительности данная модель не отличатся от прочих устройств. Дополнительно следует отметить, что параметр рабочей частоты находится на уроне 21 Гц.

В данном случае проводимость резисторов не сильно высокая. Как следствие, скорость отклика сигнала в среднем равняется 20 мс. Показатель промежуточной частоты модели составляет 33 Гц. Модуляторы в этом адаптере применяются термооптические. Волновое искажение в них происходит довольно редко. Дополнительно следует отметить, что представленные переходники часто страдают от повышенной температуры. Использовать их можно максимум при 40 градусах.

Параметры USB MINI8P

Данный COM (порт USB) переходник чаще всего устанавливается под различные приемники. Показатель рабочей частоты составляет ровно 25 Гц. При этом скорость отклика сигнала находится на уровне 40 мс. Преобразователь в данном случае используется производителем нехроматического типа. Пропускная способность у него довольно слабая. Однако нагрузку он выдерживает примерно в 3 А. За счет этого стабильность работы обеспечивается на хорошем уровне, и транзисторы в устройстве перегорают редко. Из недостатков следует отметить резкое усиление тактовой частоты. Происходит это из-за рассинхронности модулятора.

Устройства с разъемом на котроллере

USB-COM переходник с разъемом на контроллере на сегодняшний день считается довольно популярным. Микросхемы для него могут подбираться разнообразные. Как правило, преобразователи устанавливаются низкочастотные. Связано это с тем, что скорость отклика сигнала у моделей хорошая. Модуляторы для переходников данного типа применяются только меридиональные. Все это приводит к возрастанию предельной частоты до 30 Гц. Однако стабильность устройства можно контролировать, если установить на модель усилитель.

Модели с разъемом у периферийного устройства

Адаптеры с разъемом у периферийного устройства являются не сильно востребованными. В первую очередь они абсолютно не походят для ноутбуков. Дополнительно микросхемы у них могут использоваться только серии РР13. Все это, в конечном счете, влечет за собой ряд проблем. В первую очередь следует отметить низкий параметр промежуточной частоты на уровне 10 Гц. Связано это с отсутствием входного резистора на плате.

Также проблемы у таких моделей часто возникают из-за резкого падения напряжения. Происходит это, когда нагрузка на преобразователь превышает 3 А. Однако, несмотря на все вышеуказанные недостатки, переходники с разъемом у периферийного устройства все же являются полезными, когда речь заходит про подключение оборудования с выходом RSR24.