RS232 - Grundlagen, Anwendungen und Schnittstellen

Was ist RS232?

Der RS-232 (X) ist ein serielles Kommunikationsprotokoll, das üblicherweise zum Übertragen und Empfangen der seriellen Daten zwischen zwei Geräten verwendet wird. Es unterstützt sowohl synchrone als auch asynchrone Datenübertragungen. Viele Geräte im industriellen Umfeld verwenden immer noch ein RS-232-Kommunikationskabel. Das Rs-232-Kabel wird verwendet, um die Differenz zwischen zwei Signalpegeln zwischen logisch 1 und logisch 0 zu identifizieren. Die logische 1 wird durch -12 V und die logische 0 durch +12 V dargestellt. Das RS-232-Kabel arbeitet mit unterschiedlichen Baudraten wie 9600 Bit / s, 2400 Bit / s, 4800 Bit / s usw. Das RS-232-Kabel verfügt über Geräte mit zwei Anschlüssen, nämlich Datenendgeräte und Datenkommunikationsgeräte. Beide Geräte senden und empfangen Signale. Das Datenendgerät ist ein Computerterminal und das Datenkommunikationsgerät ist ein Modem oder eine Steuerung usw.

Heute verfügen die meisten PCs über zwei serielle und einen parallelen Anschluss (RS232). Diese beiden Arten von Ports werden für die Kommunikation mit externen Geräten verwendet und funktionieren auf unterschiedliche Weise. Der parallele Anschluss sendet und empfängt die 8-Bit-Daten gleichzeitig über acht separate Drähte. Dadurch werden die Daten sehr schnell übertragen. Die parallelen Anschlüsse werden normalerweise zum Anschließen eines Druckers verwendet ein PC .

Eine serielle Schnittstelle sendet und empfängt jeweils Ein-Bit-Daten über eine Leitung und überträgt Daten sehr langsam. Der RS-232 steht für empfohlene Verleumdung und 232 ist eine Zahl X, die die neueste Version wie RS-232c, RS232s anzeigt.

Die am häufigsten verwendeten Arten von seriellen Kabelsteckern sind 9-polige Steckverbinder DB9 und 25-polige Steckverbinder DB-25. Jeder von ihnen kann ein männlicher oder weiblicher Typ sein. Heutzutage verwenden die meisten Computer den DB9-Connector für den asynchronen Datenaustausch. Die maximale Länge des RS-232-Kabels beträgt 50 Fuß.

RS232 Pin Beschreibung

Es ist ein 25-poliger Stecker, jeder Stift hat folgende Funktion.

PIN 1 : (Schutzgrund) Es ist ein Erdungsstift.

PIN 2: Daten übermitteln.

PIN 3: Empfange Daten.

PIN 2 & PIN 3: Diese Pins sind die wichtigsten Pins für das Senden und Empfangen von Daten. Die 1 & 2-Pins werden zur Datenübertragung und Pin-3 zum Datenempfang verwendet.

PIN 4 : Anfrage zum Senden.

Pin 5 :: Klar zu senden.

PIN 6 :: Datensatz bereit.

STIFT zwanzig: Datenterminal bereit.

PIN 4, PIN 5, PIN 6, PIN 20: Diese Stifte sind die Handshake-Stifte (Kontrollfluss). Normalerweise können Terminals die Daten erst dann senden, wenn eine Freigabe zum Senden der Übertragung von der DCE empfangen wurde.

PIN 7: Dieser Pin ist die gemeinsame Referenz für alle Signale, einschließlich Daten-, Zeitsteuerungs- und Steuersignale. DCE und DTE funktionieren ordnungsgemäß über die serielle Schnittstelle und der Pin-7 muss an beiden Enden angeschlossen werden, ohne dass die Schnittstelle nicht funktioniert.

PIN 8 : Dieser Pin wird auch als Trägererkennung für empfangene Leitungssignaldetektoren bezeichnet. Dieses Signal wird aktiviert, wenn ein geeigneter Träger zwischen den lokalen und entfernten DCE-Geräten hergestellt wird.

PIN9: Dieser Pin ist ein serieller DTE-Anschluss, dieses Signal folgt bis zu einem gewissen Grad dem eingehenden Ring. Normalerweise wird dieses Signal vom DCE-Auto-Answer-Modus verwendet.

PIN 10: Teststift.

PIN 11: Standby auswählen.

PIN 12: Datenträgererkennung.

PIN 13: Klar zu senden.

PIN 14: Daten übermitteln.

PIN 15: Uhr senden.

PIN 17: Uhr empfangen.

PIN 24: Externe Uhr.

PIN 15, 17, 24 Synchrone Modems verwenden die Signale an diesen Pins. Diese Pins sind gesteuertes Bit-Timing.

PIN 16: Empfange Daten.

PIN 18: Teststift.

PIN 19: Anfrage zum Senden.

PIN 21: ( Signalqualitätsdetektor) Dieser Pin zeigt die Qualität des empfangenen Trägersignals an, da das Sendemodem zu jeder Bitzeit 0 oder 1 gesendet werden muss. Das Modem steuert das Timing der Bits vom DTE.

PIN 22: ( Klingelanzeige): Die Klingelanzeige bedeutet, dass der DCE das DTE darüber informiert, dass das Telefon klingelt. Alle Modems, die für die direkte Verbindung mit dem mit der automatischen Antwort ausgestatteten Telefonnetz ausgelegt sind.

PIN 23: Datensignalraten-Detektor

Anwendung von RS232

Die automatische Abschaltfunktion soll Strom sparen. Der RS-232 arbeitet im Energiesparmodus. Das System wird heruntergefahren, wenn das RS-232-Gerät nicht verwendet wird. Der automatische Abschaltimpuls schaltet sich ab, wenn 30 Sekunden lang keine Aktivität auf dem Signal vorhanden ist. Dies bedeutet, dass immer dann, wenn ein Transceiver an den RS-232-Port angeschlossen ist, aber keine Daten gesendet werden. Pin 2 und Pin 3 dienen zum Senden und Empfangen der Daten. Pin 5 wird zur Verbindung mit Masse verwendet. Das Max 232-Gerät wird zur Kommunikation mit den DTE- und DCE-Geräten über ein RS-232-Kabel verwendet.

Der erste automatische Abschaltimpuls überwacht sowohl die Empfänger- als auch die Senderaktivität. Beide Aktivitäten sind stabil und das System wechselt in den Ruhemodus oder in den Abschaltmodus. Die meisten Geräte, die RS-232-Kabel verwenden, sind CPS und Laptops.

Anschließen von RS232 an Mikrocontroller mit Max 232

Max 232 - Der Level Shifter IC für die PC-Schnittstelle

Max 232 fungiert als Puffertreiber für den Prozessor. Es akzeptiert die digitalen Standardlogikwerte von 0 und 5 Volt und wandelt sie in den RS232-Standard von +10 und -10 Volt um. Nur wenige Mikrocontroller verfügen über integrierte serielle Anschlüsse, die eine direkte Verbindung mit dem seriellen RS232-Anschluss des PCs ermöglichen. Viele Mikrocontroller liefern jedoch einen Ausgang von 0 bis 5 V und benötigen eine Zwischenpufferschaltung, um die vom RS232-Port benötigten 0 bis 5 Volt in +10 und -10 V umzuwandeln.

Der Max 232 IC besteht aus zwei Sender-Empfänger-Anordnungen, so dass zwei serielle Ports mit demselben Chip verbunden werden können. 5 Kondensatoren von jedem 1microFarad werden verwendet, um die erforderliche RS232-Standardspannung aus der TTL / CMOS-Spannung zu erzeugen. Die Sender wandeln den TTL / CMOS-Pegel in einen RS232-Pegel um, während der Empfänger den RS232-Eingang empfängt und in eine TTL-Pegelspannung umwandelt.

Es handelt sich um einen 16-poligen IC, bei dem die Senderstifte mit dem Mikrocontroller und dem Port so verbunden sind, dass der Eingangssenderstift vom Mikrocontroller einen TTL-Eingang erhält und der Ausgangssenderstift einen Ausgang zum RS232-Port liefert. Die Empfängerpins sind so mit dem RS232-Port verbunden, dass der Eingangsempfänger-Pin einen RS232-Standardeingang vom PC-Port empfängt und der Ausgangsempfänger-Pin den TTL-Eingang an den Mikrocontroller liefert. Somit nimmt der Sender Eingaben vom Mikrocontroller entgegen und gibt Ausgaben an den RS232-Port aus, während der Empfänger Eingaben vom RS232-Port entgegennimmt und Ausgaben an den Mikrocontroller ausgibt. Die anderen Pins sind mit 5 Elektrolytkondensatoren verbunden, so dass einer der Kondensatoren als Spannungsverdoppler verwendet wird, um +10 V von 5 V zu erhalten, und ein anderer Kondensator als Spannungsinverter verwendet wird, um -10 V zu erhalten, und die anderen drei Kondensatoren werden als Bypasskondensatoren verwendet für Vcc-, V + - und V- -Stifte. Somit wirken die Kondensatoren als Spannungsgeneratoren.

Einer der grundlegenden Vorteile von Max 232 besteht darin, dass es mit einer 5-V-Versorgung betrieben wird, wodurch eine einzige 5-V-Versorgung sowohl für den IC als auch für den Mikrocontroller verwendet werden kann.

Max 232 Pin-Diagramm und Schaltplan

Pin-Diagramm und internes Schema

Merkmale des Max232 IC

• Eingangsversorgungsspannung von 5V.
• Eingangsspannungspegel kompatibel mit dem TTL-Standard.
• Ausgangsspannungspegel kompatibel mit RS 232 Standard.
• Der niedrige Eingangsstrom von 0,1 Mikroampere und der Ausgangsstrom von 24 mA.
• Es arbeitet in einem Temperaturbereich von -40 Grad Celsius bis +85 Grad Celsius

Anwendung von Max 232

Typische Anwendungen von Max232 sind Modems, Computer, RS232-Systeme und Terminals. Für eine typische Arbeitsanwendung, bei der Max 232 als Zwischenstufe zwischen dem Mikrocontroller und dem an den Computer angeschlossenen RS 232 verwendet wird, empfängt einer der Sendereingangspins einen TTL-Eingang vom Mikrocontroller, und die Kondensatoranordnung erhält das +/- 10 V-Signal, an das angelegt wird der entsprechende Senderausgangspin, der dem RS232-Port zugewiesen wird.

Der Empfängereingangspin empfängt 232 Standardeingang vom RS232-Port und dementsprechend gibt der entsprechende Empfängerausgangspin den TTL-Standardausgang an den Mikrocontroller. Somit kann der Max 232 IC als Zwischenverbindung zwischen dem Mikrocontroller und einem Computer verwendet werden.

Fotokredit:

• Pin-Diagramm und Beschreibung des Max 232 IC von Siongboon
• RS232 Kabel Pin Stecker von Zytrax
• RS232-Kabelschnittstellendiagramm von maximal integriert