Sanoatni axborotlashtirish” fakul’teti “informatika va axborot texnologiyalari” kafedrasi

COM porti uchun galvanik izolyatsiya

Anjir. 6
Signallarni TTL / CMOS mantiqiy darajalari va RS-232 darajalari o'rtasida aylantirish uchun maxsus mikrosxemalar mavjud.
Bundan tashqari, juda oddiy optokupl sxemalari uchun variantlar mavjud bo'lib, ular nafaqat darajadagi moslikni, balki ulangan qurilmalar o'rtasida galvanik izolyatsiyani ham ta'minlaydi - bu sxemaning juda qimmatli xususiyati. Yuqoridagilar bunday sxemaga misoldir. Elementlarning belgilangan reytinglari bilan u 2400 bodgacha uzatish tezligini ta'minlaydi. R5 rezistorining qarshiligini kamaytirish orqali siz tezlikni oshirishingiz mumkin (deyarli har qanday optokupllarda 9600 bodga erishish mumkin).
Bu erda CTS/RTS liniyalari ustidan apparat oqimini boshqarish ishlatilmaydi. O'chirish MAQOMOTI porti tomonidan MAQOMOTI portining signal liniyalari orqali quvvatlanadi, lekin uning ishlashi MAQOMOTI portining dasturiy konfiguratsiyasini talab qiladi: RTS chiqishi jurnalga o'rnatilishi kerak. 1 (-5..-15 V), va DTR chiqishida - log darajasida. 0 (+5..+15 V). Bu kompyuter uchun dasturda buxgalteriya hisobini talab qiladigan sxemaning muhim kamchiliklari, oddiy terminal dasturlari to'g'ri ishlamaydi. Kamchilikni bartaraf etishimiz mumkin, ammo keyin sxema kamroq oddiy bo'ladi.
COM porti uchun tavsiya etilgan galvanik izolyatsiya sxemasi quyidagicha ishlaydi. UART ning TD chiqishi jurnalga o'rnatilganda. 0 (mikrokontrollerlar uchun odatiy CMOS darajalari), U1 optokupllarining LED yoritgichi orqali oqim yo'q, optokupl tranzistori qulflangan, MAQOMOTI portining DTR (+) chiqishidan R1 rezistori tufayli potentsial nisbatan ijobiy o'rnatilgan. log darajasiga mos keladigan RD kirishidagi umumiy simga. RS-232 uchun 0. UART qurilmasining TD chiqishi jurnalga o'rnatilgan bo'lsa. 1, optokupl tranzistori U1 ochiladi va MAQOMOTI portining RD kirishi RTS (-) chiqishiga ulanadi, buning natijasida RD kirishida salbiy potentsial hosil bo'ladi (RS-232 uchun log. 1).
Optocoupler U2 ma'lumotlarni teskari yo'nalishda uzatish uchun javobgardir. MAQOMOTI portining TD chiqishi jurnalga o'rnatilganda. 0 (ijobiy potentsial), optokupl tranzistori U2 ochilib, logni hosil qiladi. UART kirishida 0. Agar jurnal TD MAQOMOTI portining chiqishida o'rnatilgan bo'lsa. 1 (salbiy potentsial), optokupl U2 tranzistori yopiladi va UART qurilmasining RD kirishidagi tortishish qarshiligi tufayli mantiq 1 hosil bo'ladi.
Agar P1 ulagichi MAQOMOTI portidan uzilgan bo'lsa yoki kompyuter o'chirilgan bo'lsa, bu "erkin chiziq" sifatida qabul qilinadi (ma'lumotlar uzatilmaydi) va mikrokontrollerning USART kirishiga jurnal yuboriladi. 1. P1 ulagichini ishlaydigan kompyuterning MAQOMOTI portiga ulashga ruxsat beriladi, bu uskunaga zarar etkazmaydi, lekin ba'zi hollarda ulanish vaqtida kompyuter ma'lum miqdordagi tasodifiy baytlarni olishi mumkin.
D1, D2 - optokupl LEDlarini teskari kuchlanishdan himoya qiladi.
R1 - U1 optokupllarining tranzistori yopilganda RD COM portining kirishida egilish hosil qiladi.
R2, R3 - optokupl LEDlari orqali oqimni cheklash.
R4 - mikrokontrollerning chiqishini noto'g'ri ulanishdan yoki uning ish rejimining noto'g'ri konfiguratsiyasidan himoya qiladi, uni jumper bilan almashtirish mumkin.
R5 - tashqi tortishish qarshiligi. Mikrokontrollerning ichki tortishish rezistorining qarshiligi juda katta va tashqi rezistorni ulash MAQOMOTI portidan mikrokontrollerning UARTiga uzatish kanalining tezlik xususiyatlarini yaxshilaydi (log holatidan kommutatsiya vaqtini qisqartiradi. 0). UART qurilmasining RD kirishida 1). Cheklanishi mumkin.
Bir tomonlama aloqa uchun siz sxemaning faqat tegishli qismini qoldirishingiz mumkin. Agar faqat MAQOMOTI portidan mikrokontrollerning UART-ga ma'lumotlarni uzatish ishlatilsa, yuqorida tavsiflangan MAQOMOTI portining dasturiy ta'minot konfiguratsiyasiga ehtiyoj qolmaydi.