ماژول مبدل RS232 To TTL

ماژول مبدل RS232 به TTL با تراشه max3232

تراشه MAX3232 یک مبدل سطح پایین RS232 به TTL است که برای ارتباط دستگاه‌هایی با سطح پایین TTL (مانند میکروکنترلرها) با دستگاه‌هایی با سطح بالاتر RS232 (مانند کامپیوترها) استفاده می‌شود. این تراشه برای انتقال داده‌های سریال از طریق دو سیم RS232 از مدولاسیون بر روی سطح بالا تا دو سیم TTL استفاده می‌کند. یکی از پرکاربردترین کانال‌های ارتباطی بین میکرو و کامپیتر، ارتباط سریال است. البته ایجاد ارتباط بین میکرو و کامپیوتر به این سادگی‌ها نیست و نیازمند یک مبدل است. با استفاده از ماژول مبدل TTl به RS232 که از یک چیپ MAX3232 بهره می‌برد، این کار امکان پذیر است. این ماژول بر اساس فرستنده و گیرنده MAX3232 RS232 ساخته شده است و هر دو با مدارهای 3.3 ولت و 5 ولت کار می‌کند. سوکت DB9 را به رایانه متصل کنید و سپس می توانید با استفاده از پورت سریال با میکروکنترلرها ارتباط برقرار کنید. 

مشخصات فنی ماژول مبدل RS232 to TTL

ولتاژ کاری 3.3 و 5 ولت
اندازه 32 * 35 میلی متر
سرعت انتقال 250 کیلوبایت بر ثانیه
برقراری ارتباط با رابط USART در میکروکنترلر ها
جریان مصرفی 6 میلی آمپر

پایه‌های PinOut ماژول RS232 به TTL با تراشه MAX3232

پایه‌های این ماژول مبدل به شکل زیر است.

• VCC: ولتاژ تغذیه ۳.۳ تا ۵ ولت
• GND: زمین یا همان اتصال منفی
• T1IN: ورودی داده سطح بالا (RS232)
• R1OUT: خروجی داده سطح پایین (TTL)
• T2OUT: خروجی داده سطح بالا (RS232)
• R2IN: ورودی داده سطح پایین (TTL)

برای استفاده از این تراشه در مدار، ابتدا ولتاژ تغذیه به پایه VCC و زمین به پایه GND وصل می‌شود. سپس سیگنال RS232 ورودی به پایه T1IN و سیگنال TTL خروجی از پایه R1OUT دریافت می‌شود. سیگنال RS232 خروجی نیز از پایه T2OUT و سیگنال TTL ورودی از پایه R2IN خوانده می‌شود. همچنین، باید توجه داشت که برای بهینه کردن عملکرد تراشه، با استفاده از خازن‌های مناسب، توانایی نویز گیری و تقویت سیگنال‌های ورودی و خروجی تراشه افزایش داده می‌شود.

به هراه ماژول مبدل RS232 به TTL چه اقلامی بایستی خریداری شود؟

1- یک کابل RS232 به TTL یا یک کابل سریال برای اتصال ماژول به سیستم شما

2- یک منبع تغذیه ۵ ولت برای تغذیه ماژول

3- برد میکروکنترلر یا ماژول کنترلی، مانند آردوینو یا Raspberry Pi، برای ارسال داده ها به ماژول و دریافت داده های تبادل شده

لازم به ذکر است که برخی از ماژول های مبدل RS232 به TTL، مانند FT232، دارای منبع تغذیه داخلی هستند و نیازی به تغذیه خارجی ندارند. لذا قبل از خرید این اقلام، بهتر است مشخصات ماژول مبدل RS232 به TTL مورد نظر خود را بررسی کنید.

روش کار با مبدل RS232 به TTL با تراشه max3232

مبدل RS232 به TTL با استفاده از تراشه MAX3232 برای تبدیل سطوح سیگنال RS232 به TTL استفاده می‌شود. این مبدل عموما برای اتصال دستگاه‌های الکترونیکی با پورت RS232 به میکروکنترلرها و سایر دستگاه‌های الکترونیکی با ورودی TTL استفاده می‌شود. برای استفاده از مبدل RS232 به TTL با تراشه MAX3232، می توانید طبق مراحل زیر عمل کنید.

1- قبل از هر چیز، باید تغذیه برای MAX3232 را تأمین کنید. برای این منظور، پایه های VCC و GND تراشه را به منبع تغذیه متصل کنید.

2- با توجه به نمودار پین‌های MAX3232، سیگنال RS232 را به پایه RXD و TXD تراشه وصل کنید.

3- اتصالات TTL را به پایه های T1OUT و R1IN تراشه وصل کنید.

4- برای استفاده از مبدل RS232 به TTL با تراشه MAX3232، نرم افزار مربوط به دستگاه الکترونیکی خود را به نحوی تنظیم کنید که با محدودیت های مربوط به سطوح سیگنال TTL سازگار باشد.

5- برای تست مبدل RS232 به TTL با تراشه MAX3232، می توانید از یک مولتی متر برای اندازه گیری ولتاژ TTL استفاده کنید. 

با انجام این مراحل، شما می توانید مبدل RS232 به TTL با تراشه MAX3232 را برای اتصال دستگاه های الکترونیکی با پورت RS232 به میکروکنترلرها و سایر دستگاه های الکترونیکی با ورودی TTL استفاده کنید.

راه اندازی مبدل max3232 با آردوینو RS232 به TTL

در ابتدا اتصال پایه‌های MAX3232 به برد آردوینو را مطابق توضیحات زیر انجام دهید.

پایه VCC به پایه ۵ ولت برد آردوینو متصل می‌شود.

پایه GND به پایه GND برد آردوینو متصل می‌شود.

پایه TX به پایه RX برد آردوینو متصل می‌شود.

پایه RX به پایه TX برد آردوینو متصل می‌شود.

نصب کتابخانه SoftwareSerial برای استفاده از مبدل RS232 به TTL در برنامه آردوینو، بهتر است از کتابخانه SoftwareSerial استفاده کنید. این کتابخانه به شما امکان ایجاد پورت‌های سریالی دیگر را برای ارتباط با دستگاه‌های سریالی می‌دهد. برای نصب کتابخانه SoftwareSerial، مراحل زیر را دنبال کنید. وارد نرم افزار آردوینو شوید. به قسمت Sketch -> Include Library -> Manage Libraries بروید. در صفحه باز شده، عبارت SoftwareSerial را در قسمت Search بنویسید. کتابخانه SoftwareSerial را انتخاب کرده و روی دکمه Install کلیک کنید. بعد از نصب کتابخانه SoftwareSerial، کد نمونه زیر را به نرم افزار آردوینو منتقل کنید.

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial mySerial(2, 3); // RX, TX

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  mySerial.begin(9600);
}

void loop() {
  if (mySerial.available()) {
    Serial.write(mySerial.read());
  }
  if (Serial.available()) {
    mySerial.write(Serial.read());
  }
}

این کد به شما امکان ارسال و دریافت داده‌های سریالی از طریق پورت‌های RX و TX مبدل RS232 به TTL را می‌دهد. بعد از آپلود کد بر روی برد آردوینو، می‌توانید با اتصال مبدل RS232 به TTL به دستگاه سریالی خود و اجرای برنامه خروجی را دریافت کنید.

راه اندازی مبدل RS232 به TTL با تراشه max3232 با میکروپایتون و ESP32

برای کار با مبدل RS232 به TTL با تراشه max3232 و ESP32، ابتدا باید کتابخانه ESP32 را در پایتون نصب کنید. سپس با استفاده از کلاس UART از این کتابخانه، می‌توانید با ارسال دستورات AT یا دیگر دستورات مشابه، با ماژول RS232 ارتباط برقرار کنید. در ادامه، یک نمونه کد برای اتصال ESP32 به ماژول RS232 با استفاده از تراشه max3232 در محیط میکروپایتون را مشاهده می‌کنید.

import machine
import time

# مقدار دهی پایه‌های تراشه max3232
tx_pin = machine.Pin(17)
rx_pin = machine.Pin(16)

# ایجاد یک شیء از کلاس UART برای ارتباط با ماژول RS232
uart = machine.UART(1, baudrate=9600, bits=8, parity=None, stop=1, tx=tx_pin, rx=rx_pin)

while True:
    # ارسال دستور AT به ماژول RS232
    uart.write('AT\r\n')
    # خواندن پاسخ از ماژول RS232
    response = uart.read()
    if response is not None:
        print(response.decode())
    time.sleep(1)

در این کد، با استفاده از تابع machine.Pin()، پایه‌های تراشه max3232 به پایه‌های ESP32 متصل شده‌اند. سپس با استفاده از تابع machine.UART()، یک شیء از کلاس UART برای ارتباط با ماژول RS232 ایجاد شده است. در حلقه while، دستور AT به ماژول RS232 ارسال می‌شود و پاسخ آن از طریق تابع uart.read() خوانده می‌شود. سپس پاسخ در خروجی چاپ می‌شود و برنامه به مدت یک ثانیه توقف می‌کند.

کار با مبدل RS232 به TTL با تراشه max3232 با میکروپایتون و رزبری پیکو در لینوکس

برای کار با مبدل RS232 به TTL با تراشه max3232 با میکروپایتون و رزبری پیکو، می توانید به صورت زیر عمل کنید. نرم افزار minicom را برای ارتباط با دستگاه RS232 نصب کنید.

sudo apt-get install minicom

 از طریق دستور زیر، مشخصات پورت سریال خود را به دست آورید.

dmesg | grep tty

نام دستگاه سریال را در خطی که شامل عبارت "USB Serial Device converter" است، پیدا کنید. برای مثال، ممکن است برای مبدل RS232 به TTL با تراشه max3232، نام دستگاه سریال "/dev/ttyUSB0" باشد. سپس برنامه میکروپایتون خود را برای ارتباط با دستگاه RS232 نوشته و از آن خوانده شده استفاده کنید. به عنوان مثال، می توانید از کتابخانه PySerial برای اتصال به دستگاه RS232 استفاده کنید.

import serial

# Define serial port and baud rate
ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', 9600)

# Send data
ser.write(b'Hello, world!')

# Read data
data = ser.readline()
print(data)

در این مثال، ابتدا یک شیء سریال با نام "ser" تعریف شده است که با استفاده از نام دستگاه سریال "/dev/ttyUSB0" و بودریت 9600 تعریف شده است. سپس با استفاده از روش write()، داده "Hello, world!" ارسال می شود. در نهایت با استفاده از روش readline()، داده های دریافت شده از دستگاه RS232 خوانده می شود. توجه داشته باشید که قبل از اجرای برنامه، باید برنامه را با دسترسی sudo اجرا کنید تا به دستگاه سریال دسترسی داشته باشید. sudo python3 program.py

روش کار با مبدل RS232 به TTL با تراشه max3232 با میکروپایتون و رزبری پیکو در ویندوز

برای کار با مبدل RS232 به TTL با تراشه MAX3232 با میکروپایتون و رزبری پیکو در ویندوز، شما باید از یک کابل USB به سریال استفاده کنید و درایور مربوطه را روی سیستم عامل ویندوز خود نصب کنید. سپس می توانید از پایتون استفاده کرده و با استفاده از کتابخانه‌های pyserial و time به مبدل متصل شوید و دستورات RS232 را به دستگاه متصل به مبدل ارسال کنید. برای این کار، ابتدا باید کتابخانه pyserial را نصب کنید. برای این کار، دستورات زیر را در ترمینال ویندوز وارد کنید. 

pip install pyserial

سپس کد زیر را درون محیط پایتون خود وارد کنید تا بتوانید به مبدل RS232 به TTL با تراشه max3232 وصل شوید.

import serial
import time

ser = serial.Serial('COM3', 9600, timeout=1) # نام پورت، سرعت بودریت و timeout
ser.flush()

while True:
    try:
        ser.write(b'Hello, world!\n') # ارسال دستور به دستگاه متصل به مبدل
        line = ser.readline().decode('utf-8').rstrip()
        print(line)
        time.sleep(1)
    except KeyboardInterrupt:
        print("Keyboard Interrupt")
        break

ser.close()

در این کد، ما از serial.Serial برای ایجاد یک شی از نوع Serial استفاده کرده‌ایم. در اینجا، COM3 به عنوان نام پورت وارد شده است. سرعت بودریت نیز 9600 است و timeout برای خواندن اطلاعات از پورت مشخص شده است. سپس در حلقه while، دستورات RS232 ارسال شده و پاسخ‌های دستگاه خوانده شده و در خروجی نمایش داده می‌شوند. سپس با استفاده از Ctrl+C اجرای کد متوقف می‌شود. در نهایت، ser.close() برای بستن ارتباط با پورت RS232 استفاده شده است.