Рубрика: Електроника
Оптичка врска преку RS232C-порта
Автор: Кирил Крстевски
Ова е само дел од статијата која во целост е објавена во

Емитер 1/2013.

Нарачајте го овој број или најавете се за да ја прочитате целата статија.


Улогата на RS232C-портата до пред повеќе од десетина години беше исто толку голема колку што е денес улогата на USB-интерфејсот и LAN (мрежниот интерфејс). Но денес ретко се наоѓа матична плоча со RS232C-конектор, а кај лаптоп сметачите сигурно нема да ја сретнете. Дали е сосема беспотребна портава или сепак не е така? На електроничарите им е јасно дека оваа порта е многу потребна и корисна бидејќи преку неа лесно се воспоставува комуникација помеѓу компјутерот и надворешен микроконтролер, односно надворешен уред на кој има микроконтролер. За таа комуникација да биде лесна и безбедна, ќе се погрижи оптичкиот интерфејс – проект кој е обработен во овој напис.

Повеќето стандардни корисници на персоналните компјутери навистина немаат никаква реална потреба од користењето на оваа порта. Речиси сè она што може да се приклучи на еден компјутер, како флеш мемории, печатачи, па дури и некои играчки, се приклучува преку USB-конекторите. Но, да претпоставиме дека сте електроничар кој сака да се обиде во работа со микроконтролери, а не можете да си дозволите или едноставно не сакате од старт да инвестирате во некој од развојните системи што се нудат на пазарот. Тогаш склопувате надве-натри една печатена плочка со подножје за микроконтролерот; поставувате кристал на истата плочка; на некои ножички од контролерот поставувате сериска врска од LED-диода и еден отпорник од 470 оми и ја пишувате првата "Hello World" програма, која во случајов не е "Hello World", туку "Flash LED" програма. Откако ќе поминат првите импресии, добивате желба микроконтролерот и нешто да отчита, но за тоа ви треба тастер на плочката, па други доработки и така натаму... и така натаму... Значи, и за една елементарна комуникација со микроконтролерот потребни се низа хардверски дополнувања. Дури и ако замислениот склоп со микроконтролер некогаш е многу едноставен и нема обемен хардвер за влез/излез, овој хардвер секако е потребен во фазите на пишувањето на програмата. Една од можностите да се комуницира со некои микроконтролери на едноставен начин е користењето на сериската порта и PC. Повеќето микроконтролери во својата структура имаат вграден блок за асихрона сериска комуникација, токму таква каква што имаат COM-портите кај компјутерот. Хардверскиот блок кај овие микроконтролери потполно го имплементира протоколот на комуникацијата, така што таа од програмерот на микроконтролерот бара само најминимална софтверска поддршка. Сега, околу физичкиот интерфејс меѓу микроконтролерот и PC-то. Микроконтролерот и PC-то не може директно да се поврзат со спроводници од причина што се различни напонските нивоа кои се јавуваат кај микроконтролерот (TTL-нивоа) и кај RS232C-линијата. Логичката единица кај TTL-колата се дефинира како високо напонско ниво (UH = +5V), а кај RS232C-линијата како негативен напон од –12V, логичката нула кај TTL-колата се дефинира како ниско напонско ниво (UL = 0V), а кај RS232C-линијата како позитивно напонско ниво од +12V. Значи, поврзувањето не може да оди директно. За оваа намена постојат специјални кола, кои без многу околна електроника го решават ова поврзување. Типичен пример е колото MAX232 (види во претходниот број на ЕМИТЕР во написот “Автономен робот за играње друштвена игра“). Ова коло го врши потребното напонско поместување и е најелегантното решение. Меѓутоа, во овој напис сакам да презентирам едно друго коло, кое за разлика од претходното решение е посложено и со помали можности, но има една добра карактеристика – тоа што микроконтролерот и PC-то се галвански одвоени еден од друг. Кај ова коло, како и кај решението со MAX232 имаме поместување на напонските нивоа, но комуникацијата се одвива преку оптоизолатори, па што и да се случи на едната страна, нема да има влијание на другата. Бидејќи микроконтролерската страна е онаа каде што експериментираме, каков било куршлус да настане на оваа страна нема да има последици на страната на PC-то. Со тоа ќе добиеме поголема комоција во експериментирањето, без страв дека ќе го изгориме USB/RS232-конверторот или, уште полошо, RS232-портите ако тие се на некоја внатрешна, не баш евтина картичка на PC-то.

Главни елементи и материјали:
Печатена плочка: ППК1301
Оптокаплери: CNY17; Транзистори: BC547, BC557
 
Клучни зборови:

Ова е само дел од статијата која во целост е објавена во Емитер 1/2013. Нарачајте го овој број за да ја прочитате целата статија, а ако веќе го имате купено електронското издание најавете се за да го прочитате.