Ve většině konstrukcí komunikujících s okolním světem přes RS-232 je obsažen převodník RS-232/TTL(CMOS) pro převod sériového datového signálu s úrovní ± 12V (RS-232) z nebo na TTL úroveň signálu +2,5V, +3,3V nebo +5V. Obvykle se využívá obecně známého převodníku MAX232, který obsahuje dva vysílače a příjímač RS-232 / TTL +5V a je ho nutné doplnit o 4 kondenzátory pro nábojovou pumpu, která z napájecího napětí IO vytvoří potřebné kladné a záporné napětí pro RS-232 (podrobný popis je v tomto článku HW Serveru).

V nabídce firmy MAXIM jsou však i integrované obvody, které obsahují další vlastnosti a parametry. Například plný 9pinový RS-232 včetně RTS a CTS signálů, více přímačů a vysílačů v jednom pouzdru, integrované kondenzátory pro nábojovou pumpu, RS-232 přijímače až 1,5Mbps apod.

MAX3325 - převodník pro LCD displeje

Tento IO MAX3325 funguje jako speciální převodník RS-232 / TTL 5V pro LCD displeje. Klasické LCD více znakové dipleje s řadičem podporují na svém rozhraní nejen datovou komunikaci pomocí TTL 5V signálů, ale i řízení jasu displeje, který často vyžaduje teplotní regulaci, protože s měnící se teplotou se mění samovolně i jas displeje.

Tento integrovaný obvod obsahuje nejen dva převodníky RS-232/TTL, ale i 6bitový D/A převodník pro digitální řízení řízení jasu spolu uvnitř (na chipu) řešenou automatickou teplotní kompenzací. I když je obvod napájen napětím DC 3V, vnitřní na chipu integrovaná nábojová pumpa poskytuje na jednom z výstupních pinů napájecí napětí +5V pro odběr až 11mA. To lze použít pro napájení samotného dipleje, v případě, že řazení pracuje se zdrojem DC 3V (bateriové napájení).

Hlavní vlastnosti Napájení: +3.0 až +3.6V Spotřeba v shutdown módu : 1µA Poskytuje na pinu výstupní napětí +5V (až 11mA) např. pro napájení dipleje 6-bitový D/A převodník s Up/Down intefacem pro digitální řízení jasu displeje Volitelný pozitivní nebo negativní LCD Bias 2x vysílač a příjímač 4 externí kondenzátory nábojové pumpy Pouzdro: 28-pin PDIP nebo 28-pin SSOP web odkaz: http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2117

MAX3233, MAX3235 - převodníky s integrovanými kondenzátory

Tyto obvody pracují jako převodníky TTL (CMOS) / RS-232 podle normy EIA/TIA-232 (IO MAX3233E), resp. podle normy V.28/V.24 (IO MAX3235E). Mají však od ostatních integrované i kondenzátory nábojové pumpy přímo na chipu společně s ostatními bloky. To dále zjednodušuje implementaci převodníku. Obvod obsahuje blok AutoShutdown Plus™ (automatic shutdown/ wake-up). Tyto obvody tak automaticky spustí nízkopříkonový mód v závislosti na dvou stavech: když není připojen komunikační RS-232 kabel nebo se nekomunikuje po dobu delší než 30 sekund. Obvod se sám uvede do plného funkčního stavu okamžitě, jak dostane signál pro vysílání či příjem na libovolném vstupu vysílače nebo přijímače.

Oba obvody nabízejí i vynikající ochranu proti různým druhům přepětí (výbojům). Od dotekového přepětí a výboje přes vzduchovou mezeru až 15kV, přes konstakní výboj až 8kV po rychlou tranzientu (EFT) až 4kV.

Hlavní vlastnosti Napájení: +3.0V až +3.6V (MAX3233) +4.5V až +5.5V (MAX3235) Spotřeba v AutoShutdown módu : 1µA Datový přenos až 250 kbps 2x přijímač a vysílač Žádné externí kondenzátory nábojové pumpy (jsou integrované) ESD přepěťová ochrana pinů: Human body Model: 15kV IEC 1000-4-2 Contact Discharge: 8kV IEC 1000-4-2 Air-Gap Discharge: 15kV IEC 1000-4-4 EFT (Electrical Fast Transient): 4kV Rychlost přeběhu (Slew Rate): 6V/µs Pouzdro: 20pin PDIP nebo 20pin SO web odkaz:http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2008

MAX221E - miniaturní převodník

Tento obvod jednoduchý RS-232 Transceiver (převodník), jehož výhodou je umístění v malém pouzdru 16-pin TSSOP, které je o polovinů menší než pouzdro 16-pin SO. Ostatní parametry odpovídají předchozímu obvodu s tím, že je nutné použít externí kondenzátory pro nábojovou pumpu.

Hlavní vlastnosti Napájení: +5V Spotřeba v AutoShutdown módu : 1µA Datový přenos až 250 kbps 1x přijímač a vysílač 4 externí kondenzátory nábojové pumpy ESD přepěťová ochrana pinů: Human body Model: 15kV IEC 1000-4-2 Contact Discharge: 8kV IEC 1000-4-2 Air-Gap Discharge: 15kV IEC 1000-4-4 EFT (Electrical Fast Transient): 4kV Pouzdro: 16 pin TSSOP web odkaz:http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2060

MAX3386 - převodník s měnitelnou úrovní TTL logiky

Tento obvod je přizpůsobený zařízením typu mobilní telefon, PDA, Palmtop počítače, které potřebují převodník pro plnohodnotný RS-232, tedy i se signály RTS, CTS, RI/SYNC. Navíc tento obvod má přepínání hladinové úrovně TTL signálu pomocí jediného vodiče a pinu VL. Napětí na tomto pinu se může měnit od +1.8V až po +5.5V a jaké napětí na něm objeví, takovou hladinu bude mít TTL signál. Například jestliže komunikující zařízení pracuje s logikou TTL 3.3V, tak stačí na pin VL přivést logickou úrověň high (3.3V) a výstup a vstup IO bude převádět RS-232 na TTL 3.3V.

S zaměřením integrovaného obvodu MAX3386 souvisí i malé pouzdro 20-pin TSSOP, ve kterém se obvod dodává.

Hlavní vlastnosti Napájení: +3.0 až +5.5V Volitelná úroveň TTL logiky jedním pinem (+1.8V až +5.5V) Spotřeba : 300µA (shutdown mód: 1µA) Datový přenos až 250 kbps 3x vysílač RS-232 a 2x přijímač RS-232 4 externí kondenzátory nábojové pumpy ESD přepěťová ochrana: Human body Model: 15kV IEC 1000-4-2 Contact Discharge: 8kV IEC 1000-4-2 Air-Gap Discharge: 25kV Rychlost přeběhu (Slew Rate): 6V/µs Pouzdro: 20pin TSSOP web odkaz:http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2059

MAX3180 až MAX3183 - Pouze RS-232 přijímače

Skupina MAX318x zahrnuje obvody 3180, 3181, 3182 až 3183. Obvody obsahují jen RS-232 přijímač a vysílač TTL signálu. Obvody jsou primárně určeny pro zařízení , které data pouze přijímají a není tedy nutné implementovat RS-232 vysílače se složitou nábojovou pumpou s kondenzátory. Tím lze minimalizovat rozměry zařízení a počet součástek. Obvody MAX3180 a MAX3182 třístavový TTL (CMOS) výstup. Obvod MAX3183 zase RS-232 neinvertující výstup.

Hlavní vlastnosti Napájení: +3,3 až +5V Spotřeba v AutoShutdown módu : 0,5µA Příjímá data až 1,5 Mbps 1x RS-232 přijímač Pouzdro: 5pin SOT23 web odkaz:http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2009

MAX3188/MAX3189 - Pouze RS-232 vysílače

Tyto obvody obsahují RS-232 pouze vysílače, resp. jeden vysílač v jednom malém pouzdru 6-pin SOT23. Obvod má velmi malou spotřebu pouhých 215 mikroA při plné funkci, ale toho je dosaženo nutností externě implementovat nábojovou pumpu ( využít lze některý z DC-DC konbertorů Maxim ) nebo použít symetrický zdroj napětí. Obvod MAX 3189 poskytuje přenosovou rychlost tzv. MegaBaud, což je patentovaná značka firmy MAX. Takto označené obvody umožňují přenos až přes 1Mbps, což není již v definici RS-232. Proto pro úspěšný přenos je nutnou na straně vysílací i přijímací použít takto označené obvody.

Hlavní vlastnosti Napájení: ± 4.5V až ± 6V Spotřeba v AutoShutdown módu : 1µA Datový přenos 250 kbps (MAX3188) až 1Mbps (MAX3189) 1x vysílač ESD přepěťová ochrana pinů: Human body Model: 15kV IEC 1000-4-2 Contact Discharge: 8kV IEC 1000-4-2 Air-Gap Discharge: 15kV IEC 1000-4-4 EFT (Electrical Fast Transient): 4kV Pouzdro: 16 pin TSSOP web odkaz:http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2189

MAX3110/MAX3111 - UART / SPI / MICROWIRE - RS- 232 převodník

Tyto obvody jsou flexibilní integrací převodníku RS-232 / UART ( a sběrnice s UART kompatibilní - SPI, QSPI, MICROWIRE) do jednoho integrovaného obvodu. IO v pouzdru 28-pin SO obsahuje plný UART (Universal Asynchronnous Receiver Transmiter), tzn. včetně hodinového signálu SCLK. RS-232 blok obasuje plně integrovanou nábojovou pumpu i s integrovanými kondenzátory přímo na chipu. Tím se ještě více zjednodušuje použítí a zvyšuje spolehlivost. Obvod obsahuje dvojci přímačů a vysílačů a může být napájen napětím +3V (MAX3111) nebo +4,5V (MAX3110). Stejně tak, jako většina předchozích obvodů obasují i ESD ochranu proti přepětí 4 až 15 kV.

Hlavní vlastnosti Napájení: +3.0 (MAX3111), +4.5V (MAX3110) Volitelná úroveň TTL logiky jedním pinem (+1.8V až +5.5V) Spotřeba : 600µA (shutdown mód: 10µA) Datový přenos až 230 kbps 2x vysílač RS-232 a 2x přijímač RS-232 Žádné externí kondenzátory nábojové pumpy - vše integrováno ESD přepěťová ochrana: Human body Model: 15kV IEC 1000-4-2 Contact Discharge: 8kV IEC 1000-4-2 Air-Gap Discharge: 15kV IEC 1000-4-4 EFT (Electrical Fast Transient): 4kV Rychlost přeběhu (Slew Rate): 6V/µs Pouzdro: 28pin SO web odkaz:http://dbserv.maxim-ic.com/quick_view2.cfm?pdf_num=2052

MAX3238 - Plný RS-232 (9 linek)

Tento obvod obsahuje 5 budičů a 3 přijímače pro RS-232. Tím umožňuje převod plné sériové linky RS-232 v 9linkovém provedení pro konektor 9-pin D-SUB v pouze jedním integrovaným obvodem. Obvod obsahuje i Maximův AutoShutdown Plus™ blok, který při odpojených linkách nebo době bez komunikace delší než 30 sekund, uvede onvod do stavu nízké spotřeby typicky 1µA. Přepnutí do klasického aktivního stavu dochází při požadavku na příjem či vysílání. Stejně jako většina zde uvedených obvodů, i tento obsahuje ochranu přo přepětí až 15 kV

Hlavní vlastnosti Napájení: +3.0 až +5.5V Spotřeba : 150µA (shutdown mód: 1µA) Datový přenos až 250 kbps 5x vysílač RS-232 a 3x přijímač RS-232 (plný 9-pin RS-232) 4 externí kondenzátory nábojové pumpy ESD přepěťová ochrana: Human body Model: 15kV IEC 1000-4-2 Contact Discharge: 8kV IEC 1000-4-2 Air-Gap Discharge: 15kV Garantovaná rychlost přeběhu (Slew Rate): 6V/ µs Pouzdro: 28pin SSOP web odkaz:http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/1517

Závěr

Cílem tohoto článku bylo poukázat na zajímavé možnosti řešení některých problému a zapojení okolo RS-232 použitím jednoho jednoduchého integrovaného obvodu místo klasického MAX3232 a dalších externích součástek. Tím lze nejen zjednodušit celé zapojení a tím i velikost plošného spoje, ale zajistit i větší spolehlivost zařízení. Přehled není sice vyčerpávací, ale zhruba ukazuje možnosti v této oblasti integrovaných obvodů. Víc lze najít přímo na stránkách výrobce firmy MAXIM nebo u dodavatele – firmy HT-Eurep..

DOWNLOAD & Odkazy

• Domovská stránka prodejce HT-Eurep Electronic, spol. s r.o - http://www.hte.cz/
• Domovská stránka MAXIM - http://www.maxim-ic.com/
   
• Vše o RS-232 - http://rs232.hw.cz
   
• Download katalogového listu MAX3238
• Download katalogového listu MAX3110, MAX3111
• Download katalogového listu MAX3188, MAX3189
• Download katalogového listu MAX318-3
• Download katalogového listu MAX3386
• Download katalogového listu MAX221E
• Download katalogového listu MAX3233E-MAX3235E
• Download katalogového listu MAX3325