串口知識簡介及無源RS232-485轉換器的制作方法

一、RS-232、RS-422與RS-485的簡單介紹

RS-232、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標準，最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(EIA)制訂并發(fā)布的。RS-232在1962年發(fā)布，命名為 EIA-232-E，作為工業(yè)標準，以保證不同廠家產品之間的兼容。其傳送距離最大約為15米，最高速率為20kb/s，并且RS-232是為點對點(即只用一對收、發(fā)設備)通訊而設計的。所以，RS232只適合于本地通訊使用。

RS-422由RS-232發(fā)展而來，它是為彌補RS-232之不足而提出的。為改進RS-232通信距離短、速率低的缺點，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mb/s，傳輸距離延長到1200米(速率低于100kb/s時)，并允許在一條平衡總線上連接最多10個接收器。 RS-422是一種單機發(fā)送、多機接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA-422-A標準。為擴展應用范圍，EIA又于1983年在RS- 422基礎上制定了RS-485標準，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，同時增加了發(fā)送器的驅動能力和沖突保護特性，擴展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA-485-A標準。由于EIA提出的建議標準都是以RS作為前綴，所以在通訊工業(yè)領域，仍然習慣將上述標準以RS 作前綴稱謂。RS-232、RS-422與RS-485標準只對接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。

二、自制RS232-485轉換器

RS232-485轉換器主要包括了電源、232電平轉換、485電路三部分。本電路的232電平轉換電路采用了NIH232或者也可以直接使用 MAX232集成電路，485電路采用了MAX485集成電路。為了使用方便，電源部分設計成無源方式，整個電路的供電直接從PC機的RS232接口中的 DTR(4腳)和RTS(7腳)竊取。PC串口每根線可以提供大約9mA的電流，因此兩根線提供的電流足夠供給這個電路使用了。經實驗，本電路只使用其中一條線也能夠正常工作。使用本電路需注意PC程序必須使串口的DTR和RTS輸出高電平，經過D3穩(wěn)壓后得到VCC，經過實際測試，VCC電壓大約在 4.7V左右。因此，電路中要說D3起的作用是穩(wěn)壓還不如說是限壓功能。

MAX485是通過兩個引腳RE(2腳)和DE(3腳)來控制數(shù)據(jù)的輸入和輸出。當RE為低電平時，MAX485數(shù)據(jù)輸入有效;當DE為高電平時，MAX485數(shù)據(jù)輸出有效。在半雙工使用中，通?？梢詫⑦@兩個腳直接相連，然后由PC或者單片機輸出的高低電平就可以讓MAX485在接收和發(fā)送狀態(tài)之間轉換了。由于本電路DTR和RTS都用于了電路供電，因此使用TX線和HIN232的另外一個通道及Q1來控制MAX485的狀態(tài)切換。平時NIH232的9腳輸出高電平，經Q1倒相后，使MAX485的RE和DE為低電平而處于數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。當PC 機發(fā)送數(shù)據(jù)時，NIH232的9腳輸出低電平，經Q1倒相后，使MAX485的RE和DE為高電平而處于數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)。