Leírás
A USB-Soros illesztő (3V3/5V) [CP2102 chipset, mini] CP2102 alapú USB – TTL UART átalakító, amely PC-ről, notebookról vagy Raspberry Pi környezetből teszi elérhetővé a mikrovezérlők soros RX/TX vonalát. Akkor hasznos, ha egy Arduino Pro Mini, ESP8266, ESP32 vagy más TTL UART-os panel programozásához, naplózásához vagy hibakereséséhez kell stabil soros kapcsolat. A soros port a mikrokontrolleres munka egyik legegyszerűbb hibakereső csatornája. A gond csak az, hogy a mai számítógépeken már nincs közvetlen TTL UART csatlakozás, az USB pedig önmagában nem köthető rá a vezérlő TX/RX lábaira.
A USB-Soros illesztő (3V3/5V) [CP2102 chipset, mini] ezt a köztes szerepet látja el. A számítógép felé USB eszközként jelentkezik, a vezérlő felé pedig TTL szintű soros vonalat ad. A CP2102 chip miatt a rendszer jellemzően virtuális COM portként használható, így terminálprogramból, Arduino IDE-ből vagy saját PC-s szoftverből is elérhető.
Azaz az USB-Soros illesztő (3V3/5V) [CP2102 chipset, mini] USB-A csatlakozós CP2102 modul, amely a számítógép USB portját TTL szintű UART kapcsolattá alakítja TX, RX, GND, 3.3 V, 5 V és DTR kivezetéssel.
Működés és beépítés
A modul USB-n keresztül kap tápot, a soros oldalon pedig a céláramkör RX és TX vonalához csatlakozik. A bekötésnél a TX és RX vonalat keresztezni kell: az illesztő TX lába a céláramkör RX lábára, az illesztő RX lába a céláramkör TX lábára kerül. A GND közösítése kötelező, enélkül a jelnek nincs közös viszonyítási pontja.
A DTR kivezetés főleg olyan panelekhez jön jól, ahol a feltöltéshez automatikus reset szükséges. Arduino Pro Mini jellegű kártyáknál ez gyakran a DTR és a reset áramkör közti kondenzátoros kapcsolaton múlik.
A 3.3 V kimenet kis áramú segédtápnak tekinthető. ESP8266 próbánál alapszintű soros kapcsolatnál még elég lehet, de WiFi adási csúcsoknál külön, stabil 3.3 V tápot érdemes használni.
Felhasználási példák
- Arduino Pro Mini vagy hasonló, USB nélküli Arduino-kompatibilis panel programozása.
- ESP8266 modul AT parancsos kipróbálása és soros naplózása.
- ESP32 vagy más mikrokontroller UART hibakeresése.
- Raspberry Pi UART konzol elérése monitor és billentyűzet nélkül.
- Saját fejlesztésű NYÁK első élesztése, ha csak TX/RX debug kivezetés van rajta.
- Bootloaderes AVR vagy más mikrokontroller soros feltöltési próbája.
- Soros adatfolyam figyelése terminálprogrammal, például PuTTY, minicom vagy Arduino Serial Monitor alatt.
- RS485 illesztőpanel előtti TTL UART oldal meghajtása, ha az RS485 átalakítás külön áramkörrel történik.
Kompatibilitás és beüzemelés
| Mire figyelj? | Mit okoz? |
|---|---|
| Közösítve van a GND a céláramkörrel? | Közös föld nélkül a TX/RX jel hibásan vagy egyáltalán nem értelmezhető. |
| Keresztezve van a TX és RX bekötés? | Ha TX a TX-re, RX az RX-re kerül, a két eszköz nem fog egymással beszélni. |
| A céláramkör 3.3 V vagy 5 V TTL logikát vár? | Rossz jelszintnél bizonytalan működés vagy alkatrészkárosodás is lehet. |
| A driver telepítve van az operációs rendszeren? | Driver nélkül a modul ismeretlen eszközként vagy használhatatlan COM portként jelenhet meg. |
| Az ESP8266 külön stabil 3.3 V tápot kap nagyobb terhelésnél? | WiFi adási csúcsnál a modul 3.3 V kimenete kevés lehet, ilyenkor újraindulás és soros zaj jelentkezhet. |
| A DTR valóban be van kötve a célpanelen? | Automatikus reset nélkül a feltöltés csak kézi reseteléssel indulhat el. |
Döntés előtt ellenőrizd
A USB-Soros illesztő (3V3/5V) [CP2102 chipset, mini] kiválasztása előtt nézd meg, hogy a céláramkör TTL UART bemenetet használ-e, nem pedig valódi RS232 jelszintet. A kettő nem ugyanaz: a klasszikus RS232 feszültségszintjeihez MAX3232 vagy más RS232 illesztő szükséges.
Ellenőrizd azt is, hogy a célpanelnek kell-e DTR alapú automatikus reset. Ha Arduino Pro Mini feltöltés a cél, a DTR hasznos, de a célpanelen a reset áramkör kialakítása is számít. ESP8266 vagy ESP32 esetén a programozási módba léptetéshez sok panelen további GPIO vezérlés is kellhet, amit ez a 6 pólusú alapbekötés nem minden esetben old meg önmagában.
Használati korlátok – mikor ne ezt válaszd
- Ne ezt válaszd, ha a készüléked valódi RS232 portot használ, mert ahhoz nem TTL UART illesztő kell.
- Ne ezt válaszd, ha ipari környezetben galvanikus leválasztás szükséges a számítógép és a terepi elektronika között.
- Ne ezt válaszd fő tápegységnek ESP8266 vagy ESP32 WiFi csúcsáramú működéséhez, mert a 3.3 V kimenet csak korlátozott terhelésre való.
- Ne ezt válaszd, ha USB-C csatlakozós, kábeles vagy zárt dobozba szerelhető kivitel kell.
- Ne ezt válaszd, ha a célpanel automatikus programozásához RTS és további vezérlőjelek is kötelezőek.
- Ne ezt válaszd, ha a projektben hosszú vezetéken, zajos környezetben kell soros kommunikációt vinni; ilyen helyen RS485 irányba érdemes gondolkodni.
Műhelymegfigyelés
Soros hibakeresésnél sokszor nem a driver a gond, hanem a bekötés. Első mérésnél csak három vezetékkel indulj: GND, TX, RX. Ha a port megjelenik, de nincs adat, cseréld fel a TX/RX párost, és csak utána keresd a szoftveres hibát.
Műszaki jellemzők
| Chipkészlet: | CP2102 |
| Funkció: | USB – TTL UART soros illesztő |
| USB csatlakozó: | USB-A |
| USB szabvány: | USB 2.0 full-speed, USB 1.1/2.0/3.0 porttal használható |
| Maximális USB adatsebesség: | 12 Mbps |
| Soros sebesség: | 300 bps – 1.5 Mbps |
| Logikai oldal: | 3.3 V / 5 V TTL UART környezethez |
| Fő kivezetések: | 3.3 V, GND, 5 V, TX, RX, DTR |
| Kézfogó jelek: | CP2102 szinten támogatott, panelen a fő csatlakozón DTR érhető el |
| Belső 3.3 V kimenet: | 100 mA |
| Vevőbuffer: | 640 byte |
| Visszajelzők: | Tápfeszültség, TX kommunikáció, RX kommunikáció |
| EEPROM: | Eszközazonosító és paramétertábla tárolására |
| Driver: | Windows, Linux, macOS, Android, Windows CE CP210x VCP driverrel |
| Működési hőmérséklet: | -40 °C – +85 °C |
Dokumentáció/Driver
- CP210x driver (Windows XP .. Windows 10, Linux, Mac, Android)
- Silabs gyártói driver: Windows, Linux, Mac OSX, Windows CE, Android.
- CP2102/9 adatlap – Silicon Labs
- CP210x USB to UART Bridge VCP Drivers – Silicon Labs
- Számítógép USB port – soros illesztés buktatókkal – TavIR Tudástár
Tüske-csatlakozó
- 1 – 3.3V,
- 2 – GND,
- 3 – 5V,
- 4 – Tx,
- 5 – Rx,
- 6 – DTR.
Fontos! Az eszköz az ESP8266 WiFi modulok alapszintű működtetéséhez elegendő áramot képes szolgáltatni, de gyenge WiFi jelnél, nagyteljesítményű adáskor külső 3.3V stabilizátor szükséges!
Csomag
- 1 db USB-Soros illesztő (3V3/5V) [CP2102 chipset, mini] CP2102 chippel szerelt modul.
![USB-Soros illesztő (3V3/5V) [FT232RL chipset, piros, clone]](https://shop.tavir.hu/wp-content/uploads/modul-ft232-red-miniusb-3.jpg)
Szurdi Tamas –
Arduino, Raspberry Pi és ESPxx eszközök PC soros vonali kommunikációjához vettem, meg vagyok elégedve vele.