Адаптер USB RS485/RS232


PDF версия

Предлагаемое устройство представляет собой адаптер для соединения шин USB и RS485 или RS232. Обмен осуществляется в полнодуплексном режиме.

Принципиальная схема преобразователя приведена на рисунке 1. Достоинством предлагаемого устройства является простота и небольшое количество элементов.

Рис. 1. Принципиальная схема

Главный элемент адаптера — преобразователь USB-RS232 FT232RL компании FTDI. Необходимые драйвера для всех видов операционных систем, в т.ч. Windows 7, доступны на сайте FTDI.

Для преобразования сигнала в формат RS485 используется ИС LTC1535 производства Linear Technology. Она удобна тем, что поддерживает оба протокола RS232 и RS485 и имеет возможность управлять скоростью нарастания напряжения.

В системах с разомкнутым контуром земли для увеличения размаха синфазного напряжения рекомендуется использовать интерфейс RS485 с изоляцией. Внутренняя емкостная изоляция обеспечивает порог 2500 В между линией приемопередатчика и интерфейсом логического уровня. Питание приемопередатчика RS485 осуществляется двухтактным преобразователем 420 кГц. Для его работы требуются следующие внешние элементы: трансформатор Tr1, выпрямительные диоды D2 и D3, сглаживающий конденсатор C2 и конденсатор C4 для подавления шумов.

Тип сигнала (RS232 или RS485) выбирается с помощью ключа S1.

Микросхема LTC1535 имеет функцию изменения скорости нарастания напряжения. Она позволяет ослабить электромагнитное излучение (ЭМИ) и уменьшить отражения сигнала. Для ослабления ЭМИ необходимо замкнуть перемычку JP1.

Разъем K2 (тип RJ45) имеет два встроенных светодиода для визуализации трафика: один отвечает за прием, второй — за передачу данных. Индикатор D4 показывает наличие сигнала питания. Светодиод D1 зажигается, когда компьютер успешно опознал устройство. При желании элементы D1 и D4 можно исключить.

Рекомендуемое расположение элементов на плате показано на рисунке 2. Перечень элементов приведен в таблице 1.

Рис. 2. Расположение элементов

 

Табл. 1. Перечень элементов

ИС

IC1 = FT232RL

IC2 = LTC1535

Резисторы

R1, R2, R3, R5 = 470 Ом

R4 = 33 кОм

R6 = 120 Ом

Конденсаторы

C1, C2 = 10 мкФ (63 В, с радиальными выводами)

C3, C4, C5, C6, C7 = 100 нФ (керамические)

C8 = 10 нФ (керамический)

Индуктивности

L1 = 100 мкГн

Диоды

D1, D4 = зеленые светодиоды (3 мм)

D2, D3 = 1N5819

Другое

S1 = ползунковый переключатель SPDT (например, OS102011MA1QN1)

Tr1 = трансформатор 78253/55C с коэффициентом 1:1,31, изоляция 1,5 кВ

Jp1 = двухвыводная перемычка, шаг 0,1˝

K1 = разъем USB (тип B, прямоугольный)

K2 = разъем RJ45 (например, Amphenol RJHSE-5381)

По вопросам приобретения образцов или сотрудничества с Elektor обращайтесь к Антону Денисову: anton@elcp.ru, тел.: (495) 741-77-01.

Оформить бесплатную еженедельную подписку на новостную рассылку от издания Elektor можно на сайте
www.elektor.com.

Оставьте отзыв

Ваш емейл адрес не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *