RS-232 Převodníky a úrovně
RS-232 Převodníky a úrovně
Přehled převodníků z/na RS-232 pro různé úrovně a protokoly.
RS-232 ↔ TTL/CMOS (3,3 V / 5 V)
Převod napěťových úrovní RS-232 (±10 V) na logické úrovně TTL/CMOS (0–5 V / 0–3,3 V).
Běžné obvody
| Obvod | Vlastnosti | Kondenzátory |
|---|---|---|
| MAX232 | Klasický, 2 kanály (TX/RX), 5 V napájení | Externí (4× 1 µF) |
| MAX232A | Lepší ESD ochrana, 5 V | Externí |
| MAX3232 | 3,3 V verze MAX232 | Externí |
| MAX3233 / MAX3235 | S integrovanými kondenzátory, 3–5,5 V | Interní |
| MAX221E | Miniaturní, SOT-23, 3,3 V | Interní |
| MAX3386 | Měnitelná úroveň TTL logiky (1,8–5 V) | Interní |
| MAX3180–3183 | Pouze přijímače (RX) | — |
| MAX3188/3189 | Pouze vysílače (TX) | — |
| MAX3110/3111 | UART/SPI/MICROWIRE → RS-232 | Interní |
| MAX3238 | Plné RS-232 (9 linek) | Interní |
Zapojení MAX232 (typické)
VCC (5 V) ──┬── 1µF ──┬── V+
│ │
C1 C2
│ │
GND V-
│ │
C3 C4
│ │
GND GND
TX_IN (TTL) → MAX232 → TX_OUT (RS-232 ±10 V) RX_IN (RS-232) → MAX232 → RX_OUT (TTL)
RS-232 ↔ Proudová smyčka 20 mA
Pro komunikaci na nekvalitních vedeních na větší vzdálenosti (stovky metrů).
Princip
- Informace zakódována v proudu (20 mA = Space/log. 0, 0 mA = Mark/log. 1), ne napětí.
- Vysoká odolnost proti rušení (common-mode).
- Galvanické oddělení volitelné (optopáry).
Parametry převodníků (z katalogu HW Group)
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Přenosová rychlost | 50–115200 Bd |
| Impedance vedení | max. 200 Ω |
| Napájení | 5 V / 12 V / 24 V (síťový adaptér) |
| Galvanické oddělení | Volitelné |
| Teploty | 0–45 °C |
| Konektory | DB-25, DB-9, RJ45, DIN lišta |
Typy převodníků
- 1 kanál – pouze TxD, RxD
- 2 kanály – TxD, RxD, RTS, CTS (DTR, DSR)
Zapojení proudové smyčky
Vysílač (aktivní) ── 20 mA ──→ Přijímač (pasivní)
│ │
GND GND (společná zem nebo oddělené)
Vždy aktivní vysílač + pasivní přijímač (nebo naopak), nikoliv dva aktivní.
RS-232 ↔ RS-422
Pro prodloužení RS-232 na větší vzdálenosti na kvalitním vedení.
Parametry
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Dosah | do 1200 m |
| Rychlost | 50–115200 Bd (do 10 Mb/s na krátkých tratích) |
| Vedení | Stíněná kroucená dvojlinka (dvojpár pro full-duplex) |
| Ukončení | 120 Ω na obou koncích |
| Topologie | Point-to-point nebo Multi-drop (1 vysílač → 10 přijímačů) |
| Galvanické oddělení | Volitelné |
RS-422 Point-to-Point
Jednoduchý převod RxD/TxD z RS-232 na RS-422. Žádný speciální software, funguje jako transparentní převodník.
RS-422 Multi-drop
- Master: 1 vysílač → až 10 slave přijímačů
- Slave: až 10 vysílačů → 1 master přijímač
- Ovládání přístupu k linci softwarově (polling)
RS-232 ↔ RS-485
Pro komunikaci více zařízení (až 32) na jednom páru.
Parametry
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Dosah | do 1200 m |
| Rychlost | 50–115200 Bd |
| Zařízení na lince | až 32 (unit load) |
| Vedení | 1 kroucený pár (half-duplex) |
| Ukončení | 120 Ω na obou koncích |
Přepínání směru (Tx/Rx)
| Způsob | Popis |
|---|---|
| Hardwarové (RTS/DTR) | Software ovládá RTS/DTR pin pro přepnutí Tx↔Rx |
| Automatické (autorevers) | Převodník detekuje vysílání na TxD a sám přepne na Tx |
| HW echo / trvalý příjem | Pro diagnostiku |
Automatické přepínání – časování
- Prodleva mezi příjemem a vysíláním: ~4 znaky
- 9600 Bd → min. 2 ms
- 19200 Bd → min. 1 ms
- Riziko kolize, pokud jiný začne vysílat během prodlevy.
UC485 (univerzální převodník)
- RS-232 ↔ RS-485/422, galvanické oddělení
- Optické oddělení, ochrana 15 kV (IEC 1000-4-2)
- Omezené pásmo 250 kBaud (menší rušení)
- Volitelný zakončení (120 Ω) vestavěné
- Automatické přepínání s volitelnou polaritou RTS
- Napájení 8–12 V galvanicky oddělené
- Konektory DB-9, DIN lišta
RS-232 ↔ USB
Řešení pro nedostatek sériových portů v moderních PC.
Parametry
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Napájení | Z USB portu (5 V) |
| Rychlost | až 1 MBaud (FTDI FT232R, CP210x) |
| Řízení toku | Hardwarové RTS/CTS |
| Signály | TxD, RxD, RTS, CTS, DTR, DSR, DCD, RI |
| Délka kabelu | Typicky 1 m |
| Ovladače | Windows 98SE–11, macOS, Linux (CDC-ACM) |
Běžné čipy
- FTDI FT232R / FT231X – 1 MBaud, všechna signály, EEPROM pro VID/PID
- Silicon Labs CP2102 / CP2104 – levnější, integrované EEPROM
- Prolific PL2303 – starší, problémy s ovladači na Windows 10+
- CH340 / CH341 – velmi levné, běžné v Arduinech
Modely HW Group
| Model | Rychlost | Signály | Cena |
|---|---|---|---|
| UCAB232S | 120 kBaud | DTR/DSR/DCD propojené | 1070 Kč |
| UCAB232E | 1 MBaud | Všechna řídicí signály | 1680 Kč |
RS-232 ↔ Ethernet
Síťové převodníky (Serial Device Server).
HW Group produkty
| Model | Vlastnosti |
|---|---|
| RS232-Ethernet konvertor | 10BASE-T, RJ45 + DB9F, 50–115200 Bd, NVT, TCP/UDP, LED diagnostika |
| Ethernet-Serial Buffer 512 kB | Vyrovnávací paměť 512 kB, TCP + NVT, timeout 50 s |
| Charon I | Vestavný modul, až 64 I/O, SNMP, raw/development kit |
Protokoly
- Raw TCP – příkazově řízený socket
- NVT (Network Virtual Terminal) – Telnet-like, ACK/NOP keepalive
- UDP – broadcast/multicast možnosti
- SNMP – monitoring a konfigurace (Charon)
RS-232 ↔ RS-232 (Galvanické oddělení)
Ochrana portu a přerušení zemních smyček (ground loops).
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Rychlost | 50–115200 Bd |
| Oddělení | Galvanické (optické/magnetické) |
| Napájení | Volitelný síťový adaptér |
| Teploty | 0–45 °C |
Související poznámky
- RS-232 Elektrické parametry – napěťové úrovně RS-232
- RS-232 Proudová smyčka – detailní o 20 mA
- MOC – mapa RS-232
- Zdroj:
Převodníky z RS232 na RS422.doc,rs-232.htm,rs232_signals.html
