用分立元件实现串口通讯TTL/RS232电平转换
1.计算机串口通信的RS-232电平:用正负电压来表示逻辑状态.逻辑1= = -3V~-15V,逻辑0=+3~+15V。
2.单片机串口通信的TTL电平:输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平
是0.2V。最小输入高电平和低电平:输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。
由于计算机的串口通信使用的是RS-232标准的电平协议而单片机的串口采用的是TTL电平,为了实现单片机与计算机之间的
通信就必须进行TTL/RS232电平之间的转换,集成转换芯片就可以实现两者之间的转换,如果自己搭建电路进行转换也可以
实现。
转换的原理图如下:
左边的是DB9串口,电脑主机后面的那个与显示器连接的就是这个,右边的TXD与RXD是单片机的引脚,电源VCC是+5V
(一)TTLàRS-232电平的转换原理
I) TXD=L=0时,因为T1是NPN型三极管所以Q3会导通,而导通电阻是比较小的所以PCRXD的电压与VCC相同,都是5V,在+3~+15V之间是逻辑0
II)TXD=H=1时,此时Q3是截止的(截止电阻非常大),而PCTXD的电平是-3~-15V之间,当PCTXD的电平是-3V时二极管D1导通,电容C7充电,上负下正,电容C7的上极板电位最终被钳在-3V之间(呵呵假设二极管是理想二极管,没有导通压降)由于电容的作用会保持一段时间,而PCRXD的电位与电容C7的上极板电位是等同的都是-3V,同理可知当PCTXD的电平是-15V时PCRXD的电位也是-15V
综上所述:TXD=H=1(RS-232)时转换后的PCTXD电位在-3~-15V之间是逻辑1(TTL)
TXD=L=0(RS-232)时转换后的PCTXD电位在+3~+15V之间是逻辑0(TTL)
(二)RS-232àTTL电平的转换原理
当PCTXD为-3~-15时显然Q4是处于截止状态的,RXD的电平与VCC相等的为+5V是逻辑1
当PCTXD为+3~+15V时显然Q4是处于导通状态的,RXD的电位为0是逻辑0
综上所述: 当PCTXD为-3~-15(RS-232)时转换后的TTL电平为+5V是逻辑1(TTL)
当PCTXD为+3~+15V(RS-232)时转换后的TTL电平为0V是
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