La mayoría de los dispositivos de blogs sitio trabajar con UART... Y esto es natural: UART es un protocolo muy simple y no exigente. Es fácil trabajar con él tanto desde el lado del microcontrolador como desde el lado del PC. Pero hay un inconveniente de usar el UART. La abrumadora mayoría de microcontroladores tiene UART a bordo, pero la situación con las PC es un poco peor. La interfaz UART es nativa del puerto COM (en la versión RS232), pero debido a las crecientes demandas de los periféricos de la computadora, el puerto COM comienza a sobrevivir a sí mismo. Esto se debe a la baja velocidad, la imposibilidad de expansión, etc. En las computadoras portátiles, ha desaparecido durante mucho tiempo como una clase de puertos. Hay una cola de computadoras estacionarias ...
Pero no es tan malo. ¡Hay una salida! Muchos fabricantes han desarrollado y producen convertidores de microcircuitos (puentes) USB - UART. El principio de su trabajo es el siguiente. Se instala un controlador especial en la PC, que crea un puerto COM virtual en el sistema. Para los programas de PC, este puerto no es diferente de un puerto COM normal: "no notan" las sustituciones. Todos los mensajes enviados a este puerto virtual se convierten en ráfagas de protocolo USB. El microcircuito-convertidor conectado al puerto USB recibe estos mensajes y genera señales UART. Entre los microcircuitos populares y asequibles se encuentran FT232 y PL-2303 (y también hay OTI006858 y CP2102).

Ahora pasemos al tema de la pregunta.
Entonces, nos dimos cuenta de que necesitamos un convertidor de USB a UART. Puedes conseguirlo de varias formas:
1 Compre el microcircuito necesario y suelde el dispositivo usted mismo. Si está ensamblando cualquier dispositivo, será conveniente que el convertidor esté integrado en el dispositivo. Si busca en Google, encontrará muchos circuitos de tales convertidores: grabar la placa y ensamblar el convertidor no será un problema.
2 Compra un convertidor listo para usar. Tampoco es una mala opción. Hay muchos dispositivos de este tipo a la venta. En un factor de forma diferente, a un precio diferente, ¡elija para todos los gustos!
3 Hay otra opción: una alternativa. Estoy de acuerdo - puede que no siempre sea aceptable, pero aun así ... Puede "tomar prestado" el convertidor de otro dispositivo.

En este artículo propongo utilizar un cordón para un teléfono móvil como convertidor USB-UART ( Cable de datos). ¿Por qué exactamente un cordón para un teléfono móvil? Te lo explicaré ahora.
Hace algún tiempo, el protocolo UART fue muy utilizado para comunicar un teléfono móvil con una computadora. Las razones de su uso generalizado son claras: los fabricantes necesitaban un canal de comunicación barato y generalizado con una PC. Puede ser un puerto COM o USB. En ese momento, trabajar con USB era caro y no rentable: COM ganó. Los teléfonos móviles enviaron la señal UART y los cables de datos la convirtieron en un puerto COM o USB. Hoy en día, la electrónica ha dado un salto y el USB en los microprocesadores de los teléfonos móviles se ha vuelto obligatorio. Los cordones de los teléfonos modernos están siendo reemplazados por cables de extensión USB convencionales.
Y ahora llegamos a la parte más interesante. Aparecen nuevos teléfonos, los viejos cordones convertidores se vuelven inútiles, lo que significa que los vendedores están tratando de deshacerse de ellos por cualquier dinero. Los precios de estos cordones viejos y rancios se están volviendo ridículos. Entonces me encontré con estas cajas con cordones por tal dinero que no pude resistir y compré dos. Te lo diré ahora lo que debe hacer para hacer un convertidor UART USB completo con dicho cable.

Primero, debes comprar este mismo encaje.

No todos los cordones le quedan bien. Primero necesitas buscar en Google los nombres de los cordones que tiene el convertidor. Visualmente, debe buscar un cable con una caja en el medio.

Aquí está la caja de envío y su contenido.

El kit incluye el propio cable y un CD con controladores. El disco se puede tirar inmediatamente; hay tanta basura que es problemático encontrar algo que necesita. Tomamos el propio encaje.

Ahora echa un vistazo más de cerca al tablero convertidor.

Como resultado de la consideración, encontramos un microcircuito. Prolífico PL-2303HX.

En el 90% de los casos, veremos este microcircuito en particular en tales cordones. La razón es su bajo precio. Además, este microcircuito también se encontrará en la mayoría de los convertidores USB a UART que compre en la tienda. Es muy raro ver FT232, ya que es más caro y no está en cordones chinos baratos (a menos que encuentre un cordón de marca). Si se encuentra con un FT232RL, considérese afortunado, con un cordón de este tipo también puede arruinar el programador (FT232RL puede funcionar en modo bitbang).

¡Nota! Puedes encontrar un clon prolífico en el tablero. Tal, por ejemplo, estaba en el segundo, de los cordones que compré.

La tabla es la misma, la carrocería es la misma, pero el cristal claramente no es prolífico (a juzgar por su apariencia, es un clon más barato). La falta de cuarzo es alarmante, pero la placa funciona (sospecho que está alimentada por un oscilador RC interno, esto no es muy emocionante). En cualquier caso, tales microcircuitos son un análogo completo (al menos en piernas) de Prolific.

Ahora vaya al sitio web de Prolific y descargue la hoja de datos del microcircuito
- Convertidor USB-UART Prolific

Busque el pinout en la hoja de datos y vea en qué patas necesitamos las señales UART:
- transmisor TXD - 1;
- receptor RXD - 5.

Encontramos las patas correspondientes en el microcircuito.

A continuación, utilizando un probador convencional, encontramos las almohadillas de contacto más cercanas a las que puede soldar los cables. No me sueldan a las patas, son pequeñas. También necesitamos "tierra": todo es simple aquí, grandes polígonos lo serán. Soldamos los cables a las almohadillas correspondientes.
En el otro extremo del cable enganchamos un conector conveniente.

Todo comenzó con el hecho de que tuve que conectarme a un dispositivo a través de USART. Inmediatamente tomé el adaptador USB a UASRT (porque no se proporciona un puerto COM en la computadora portátil) en el AtTiny2313 (no me ocuparé de la publicidad, el circuito se encuentra fácilmente en Internet), lo conecté, lo lancé y de repente me di cuenta de que el adaptador tenía una velocidad fija de 9600, mientras que el dispositivo que necesitaba conectarse, la velocidad era de 57600. Naturalmente, era tarde en la noche y no había forma de comprar algo como FT232. Por lo tanto, después de pensarlo brevemente, se decidió cambiar la velocidad UASRT en el adaptador mediante un parpadeo regular. Como resultado, la conexión se estableció con éxito. Pero debe estar de acuerdo: esta no es una opción, es posible que el programador no esté disponible y es inconveniente chamán con el firmware todo el tiempo. Como consecuencia, pensé seriamente en crear un adaptador normal, con una velocidad variable (y no solo).

Por supuesto, la opción más fácil es comprar un FT232, pero comparando su costo con el costo del Mega8, llegué a la conclusión de que esta opción no me conviene. Por lo tanto, se decidió hacer un adaptador para MK. Y dado que está en MK, entonces hacer solo USART de alguna manera no es racional. Por lo tanto, sería bueno introducir algunas interfaces más en este adaptador, si lo hacemos, entonces algo universal y útil. Casi de inmediato, me vinieron a la mente recuerdos "agradables" de la instalación de controladores para el adaptador en el Tiny2313 (para Windows7 x64 es bastante doloroso). Esto significa que el dispositivo “virtual COM” tendrá que ser abandonado, por lo tanto, será necesario escribir un programa para una PC, de lo contrario trabajar con el dispositivo será imposible. En general, después de pensarlo durante algún tiempo, se formó la idea final del dispositivo. La funcionalidad resultó así:

• Adaptador USB-> USART;
• Adaptador USB-> SPI;
• adaptador USB-> I 2 C;
• en este caso, el dispositivo debe ser HID (Human Interface Device), para no engañar su cabeza con la instalación de controladores.

El objeto de la intimidación fue MK Mega8, tk. en un paquete TQFP, ocupa muy poco espacio (mucho menos que AtTiny2313) y tiene hasta 8 KB. memoria. Al principio se planeó hacer todas las interfaces basadas en software, pero después de que se colocó la placa, el hardware I 2 C tuvo que ser abandonado. en un tablero de una sola cara, no funcionó de ninguna manera (en el futuro aún será necesario resolver este problema, se puede sacar por separado del costado del tablero). Por lo tanto, su funcionalidad es algo limitada, pero USART y SPI siguen siendo completamente funcionales. La biblioteca V-USB se utilizó para la comunicación con la PC.

El diagrama del dispositivo resultó así:

Como puede ver, no tiene nada de complicado. El MK está alimentado por un voltaje de 5 V., la coincidencia de nivel para USB se realiza mediante divisores de voltaje, una resistencia de 68 ohmios. + Diodo Zener 3.3 V .. La frecuencia de reloj del MK - 12 MHz. Esta es la frecuencia mínima para trabajar con el bus USB. También hay tres LED en el circuito para indicar los modos de funcionamiento. Uno de los LED indica qué modo de funcionamiento está activado y los otros dos indican la recepción / transmisión de datos. No hay botones ni interruptores en el dispositivo, y todas las configuraciones se realizan mediante programación, directamente desde la PC. Sí, se incluyen resistencias de 68 ohmios en todos los pines utilizados para el funcionamiento de la interfaz. para proteger MK de cortocircuitos. Como se indicó anteriormente, el dispositivo aparece en la PC como HID y no requiere la instalación de controladores. VID y PID se eligieron entre los proporcionados por V-USB: VID - 0x16c0, PID - 0x05df. De lo contrario, tendría que pagar una suma considerable por la compra de un identificador individual para el dispositivo USB. Pero desde proyecto de código abierto y no comercial, es completamente gratuito utilizar los identificadores propuestos por V-USB.

El tablero resultó así:

Y en forma soldada:

Era una muestra de prueba y también estaba diluida con errores. Por alguna razón, pensé que la salida de CE no debería mostrarse. Bueno, nada, todo ya se ha arreglado y la placa correcta está adjunta al artículo.

Entonces, todo está claro con el esquema, es simple hasta el límite y se suelda en una noche. Pero, como se mencionó anteriormente, el dispositivo resultante es detectado por la PC como HID, es decir, El sistema operativo selecciona un controlador para él de su base de datos. En pocas palabras, Windows cree que funciona con un dispositivo de entrada. Esto hace posible trabajar en cualquier PC sin la molestia de los controladores. Pero hay un pequeño problema asociado con esto, ninguno de los programas existentes para intercambiar datos a través de USART funcionará con este dispositivo. Esto significa que necesita algún tipo de programa especial para trabajar con el módulo, de lo contrario no representa ningún valor. Por lo tanto, abrí mi C ++ Builder favorito (ahora lo llaman CodeGear RAD Studio, que, en otras palabras, no cambia el significado), versión 2007, y escribí este programa:

No hay nada particularmente complicado en esto, hay una serie de configuraciones para cada interfaz. Sí, varias interfaces no pueden funcionar al mismo tiempo, solo una a la vez. Todo funciona de manera muy simple, cuando el dispositivo está conectado a una PC, los botones se activan en la ventana del programa, al hacer clic en el que inicia la interfaz correspondiente. Entonces basta con escribir los datos en el campo de entrada en un formato determinado y presionar el botón "Enviar". Cada interfaz tiene su propio formato de datos. Ahora veámoslos con más detalle:

USART: (los datos se reciben todo el tiempo mientras el modo está activo, por así decirlo, en la máquina)

• enviando varios números HEX, simplemente escríbalos separados por un espacio en un número ilimitado, por ejemplo: 01 05 fa aa ...
• enviando una cadena (texto, números, etc.). Aquí, al principio de la línea, se escribe el identificador S (s), por ejemplo: s www.site

• para enviar datos al dispositivo, el formato de la cadena es el siguiente: Dirección (a quién transferir y a qué celda de memoria) A (a) y Datos D (d). Por ejemplo: aa3 dfa;
• para solicitar datos del dispositivo: Dirección (de quién recibir y de qué celda de memoria) y leer el identificador R (r). Por ejemplo: aa3 r

• para enviar datos al dispositivo: Dirección del dispositivo (leer bit en 0) A (a) Dirección de celda de memoria M (m) Datos D (d). Por ejemplo aa2 m03 d15
• la solicitud de datos se ve así: Dirección del dispositivo (leer el bit en 0) A (a) Dirección de la celda de memoria M (m) Dirección del dispositivo (leer el bit en 1) A (a) Leer identificador con el número de celdas de memoria para leer R ( r). Por ejemplo: aa2 m03 aa3 r1

Para SPI en modo esclavo, no se proporcionan comandos, simplemente nos sentamos y esperamos que nos envíen algo. Para trabajar con el dispositivo, conéctelo a la PC, espere un momento hasta que el sistema operativo informe que los controladores se han encontrado e instalado correctamente, inicie el programa e inicie el intercambio de datos. Todo es extremadamente simple, porque la simplicidad fue uno de los criterios a la hora de crear un dispositivo.

Por cierto, el programa es compatible con todas las versiones de Windows, comenzando con Windows XP y terminando con Windows 8, y no requiere varios exóticos para funcionar, como NetFramework, etc. Sin embargo, como el módulo en sí.

Eso, de hecho, es todo, se adjunta el programa, la placa y las fuentes.

Los fusibles están configurados para funcionar desde un cristal externo con alta frecuencia. Se ven así:

En la imagen, los fusibles BAJOS están en 1 cuando no están marcados y en 0 cuando están marcados. ALTA fusibles viceversa. En hexadecimal se ve así: HIGH: D9, LOW: FF.

Y, por supuesto, el video, tk. es mejor ver una vez que ... (USART funciona en modo de prueba de eco (Rx y Tx están conectados), y SPI e I 2 C se prueban con el microcircuito PCA2129T, un artículo al respecto)

Lista de radioelementos

Designacion	Tipo de	Denominación	Cantidad	Nota	Tienda	Mi cuaderno
	MK AVR de 8 bits	ATmega8	1			En el bloc de notas
VD1, VD2	diodo Zener	BZX55C3V3	2	3,3 voltios		En el bloc de notas
HL1-HL3	Diodo emisor de luz		3			En el bloc de notas
C1	Capacitor electrolítico	100 uF	1	Condensador de tantalio		En el bloc de notas
C2, C3	Condensador	0,1 uF	2			En el bloc de notas
C4, C5	Condensador	22 pF	2			En el bloc de notas
R1	Resistor	1,5 k ohmios	1			En el bloc de notas
R2	Resistor	10 kΩ	1			En el bloc de notas
R3, R4, R8-R13	Resistor

Montaje del Z-Duino

Vamos a empezar. El kit de construcción que gané incluye tres sobres.

Uno contiene conectores, un enchufe para el controlador y el controlador en sí: ATmega328P, el cargador de arranque y el boceto "Blink" están cosidos en él. Otra bolsa está llena de "polvo suelto", entre los cuales hay un botón de "bomba" con un pulsador rojo para descargar. En la tercera bolsa: una placa de alta calidad y uno de los LED. Hay dos de ellos en el conjunto: verde - en la fuente de alimentación y amarillo - en el pin 13. Exteriormente son iguales y, para no confundirlos, el amarillo se empaqueta junto con la placa, pero nada impide que se suelden al revés.

El montaje se desarrolló en dos etapas. Primero sueldo todos los componentes SMD

Entonces toda la salida

Quería que el puente de selección de potencia se instalara perpendicular a la placa, así que doblé los cables con unos alicates, los soldé y mordí el exceso.

Después de ensamblar la placa, aplico energía: el LED verde está encendido, el amarillo parpadea. Ok, ahora necesitamos un adaptador para completar los bocetos. Si hay un puerto COM de hardware en la placa base, entonces puede tomar un convertidor de nivel en el MAX232 diseñado para este propósito o ensamblarlo en transistores (como en el Arduino Severino).

El convertidor de transistor repite el circuito del Arduino Severino, y para el adaptador en chip elegí MAX232CPE: en lugar de electrolitos de 10uF, se instalan 100n de cerámica. En el microcircuito, antes de la instalación, debe romper los pines 7 y 10, o doblarlos hacia un lado.

Para usar un adaptador en transistores o en MAX, es necesario aplicar 5V a la placa Z-duino de cualquier manera conveniente. Lo tomé directamente del USB y lo conecté al conector ICSP. El puente de selección de energía debe establecerse en 5V.

¡Atención! Si quema algo o causa algún daño mientras implementa las ideas descritas en este artículo, entonces usted es responsable de las consecuencias negativas y no el autor de estas ideas (es decir, yo). Por ejemplo, en el ejemplo anterior, 5 V de USB van directamente al controlador, sin pasar por el fusible y el diodo protector. Sea consciente de lo que está haciendo, observe la polaridad de la conexión y no exceda la corriente máxima que pueden suministrar la mayoría de los conectores USB del ordenador, es decir 500mA.

Si no hay un puerto COM, puede utilizar un adaptador USB-COM. Ya escribí sobre el adaptador en el mega8 soldado en un Arduino casero, habrá una foto y un diagrama del adaptador en el controlador en el DIP y en el paquete TQFP.

Todas las señales proporcionadas por el convertidor están conectadas al conector. En el esquema y los dibujos de las placas hay 1206 fusibles en el circuito de 5 V de USB. No tengo ninguno, no hay fusibles SMD en absoluto, así que instalé puentes.

En dos tableros, RX y TX se invirtieron, tuve que cortar pistas, soldar jumpers, se arreglaron errores en los dibujos de los tableros.

La implementación de una variante de este adaptador en ATtiny2313 está disponible en getchip.net.

Como su nombre indica, este dispositivo organiza un puente entre una computadora a través de un puerto USB y su dispositivo usando el protocolo serial. Podemos decir que es un puerto COM USB para lógica TTL (niveles 1.8v-5v).

Con este dispositivo, puede programar varios microcontroladores, recibir información a una computadora desde el dispositivo a través de un puerto serie. Además de estas aplicaciones, tiene muchas:

Control del dispositivo

depurar un programa

transferencia de pequeñas cantidades de datos

firmware de varios dispositivos: los desarrolladores a menudo hacen una salida en serie para poder flashear su dispositivo

firmware del microcontrolador: muchos microcontroladores tienen un cargador de arranque (un programa especial para descargar firmware por serie) cargado en la fábrica, y no necesita un programador especial para descargar el firmware; este dispositivo es suficiente.

Lo necesitaremos en primer lugar para el firmware ST-Link. Bueno, de hecho, dado que no hay nada que programar aquí, el dispositivo consta de un microcircuito, aprenderemos a soldar y trabajar en Kicad en este dispositivo. En este artículo, veremos más de cerca cómo enrutar manualmente una PCB.

Cómo hacer un adaptador USB UART

2. Prepare o compre las herramientas necesarias: todo para soldar

4. Descargue los archivos necesarios para este dispositivo desde github.

5. Haga usted mismo una placa para el dispositivo (no es nada difícil, todo se describe en detalle en nuestras instrucciones).

6. Puede comprar todos los componentes necesarios en forma de un constructor de radio prefabricado en nuestra tienda.

7. Suelde todos los componentes a la placa, consulte nuestra video.

DISPOSITIVO LISTO, ¡puedes usarlo!

¿Cómo funciona un adaptador USB UART?

Para implementar este puente se suele utilizar un microcircuito especializado que, por un lado, tiene una salida usb, y por otro, una salida serie. Por lo general, estos microcircuitos tienen controladores para Windows \ Linux y el sistema los identifica como un puerto COM. Luego, se usa un programa especial para trabajar a través del puerto COM. Puede ser un programa de firmware de microcontrolador o un programa para recibir datos de un dispositivo, etc.

Elegir un microcircuito para el dispositivo.

De hecho, este dispositivo constará de conectores, un microcircuito y su mínimo flejado. Por lo tanto, no tendremos conocimientos tradicionales funcionales en este caso. El criterio principal por el cual elegiremos un microcircuito es la conveniencia de soldar, el precio.

Entonces, los microcircuitos más comunes para este dispositivo:

cp2102 (cp2103): un microcircuito excelente y barato, pero tiene un paquete QFN28, es decir, un paquete sin cables, no es muy fácil soldar esto al comienzo del camino, por lo que no lo usaremos

pl2303 es un excelente microcircuito de Prolific: hay muchas variantes de este microcircuito (incluidas las falsificaciones chinas). Tiene un estuche TSOP28, ideal para soldar. Y las modificaciones antiguas son económicas y funcionan muy bien. Lo usaremos - modificación pl2303TA - la opción más económica. Hay una modificación Rev. D que no requiere cuarzo externo, pero cuesta 2 veces más.

CH340 es la versión china (original) del puente, el chip es bueno, pero es difícil comprarlo en cualquier otro lugar que no sea China.

El FT232R, un chip de FTDI, funciona muy bien y funciona, pero cuesta casi el doble. Su ventaja es también que no se requiere cuarzo externo.

Algunas palabras sobre cómo elegir un microcircuito para su proyecto. Hay una forma muy sencilla. Primero necesita encontrar un microcircuito que se adapte a la tarea dada. Escribimos en Internet - USB - chip de serie e inmediatamente encontramos - FT232R. Multa. Luego va al sitio de un gran proveedor de chips, por ejemplo, mouser.com. Allí, en la búsqueda, escribimos - FT232R. Y en el apartado de circuitos integrados vemos nuestro microcircuito.

Lo más importante para nosotros aquí es ESTA CATEGORÍA en la que está incluido el microcircuito. Aquí está "IC de interfaz USB". También nos fijamos en el tipo "Bridge, USB to UART". Entramos en esta categoría y vemos qué son los microcircuitos. A continuación, comprobamos mediante hojas de datos si nos conviene.

Entonces, nuestra elección es la PL2303TA.

Hacemos un circuito basado en PL2303

Cualquier diagrama debe comenzar leyendo la hoja de datos. El fabricante de chips está muy interesado en comprar su chip. En la documentación, generalmente analiza con el mayor detalle posible cómo usar el microcircuito, aplica circuitos y escribe las sutilezas y características de la implementación del dispositivo en este chip. Veamos qué nos aconseja el fabricante (de la documentación del chip pl2303HXD):

aquí hay un circuito completo con un transceptor (convertidor de nivel hasta 9v) para obtener un puerto COM completo. No necesitamos esta parte. Además, el circuito no contiene cuarzo, pero lo necesitamos. Además, se puede observar que todavía no hay suficientes LED para señalar el proceso de intercambio de datos. Como resultado, después de buscar varias variantes del circuito en este microcircuito (esquema pl2303), encontramos el circuito más simple con LED y cristales de cuarzo: lo tomaremos.

De hecho, en este diagrama, se reduce la unión del puerto USB (se eliminan los filtros de alta frecuencia L1 L2), se elimina el transceptor. El resto del esquema es el mismo. Además, agregaremos el cableado de todos los pines de señal DTR, etc., pueden ser útiles. También se debe tener en cuenta que no se puede aplicar 5v al pin de coincidencia de nivel en nuestra versión del chip, por lo que eliminaremos este pin más en el conector. Dejaremos la salida en sí para la coincidencia de niveles; de repente, será necesario usar un UART de 1.8v. Así, por defecto tendremos un jumper conectando el pin 4 y 3.3v y en la salida de todas las señales UART tendremos 3.3v. Este voltaje es lo suficientemente confiable como para determinar un 1 lógico en un circuito de 5v, de acuerdo con la hoja de datos, todos los tramos de señal son tolerantes a 5v (es decir, se pueden alimentar a 5v de manera segura). Entonces, con esta conexión, el circuito funcionará con un voltaje de 3.3va 5v. Adicionalmente, dejaremos los pines de 5v y 3.3v para alimentar, por ejemplo, un controlador de firmware. ¡Tenga en cuenta que sin una EEPROM externa, el puerto usb solo dará 100ma! En consecuencia, no será posible alimentar algo significativo.

Desde el punto de vista del dibujo del circuito, no hay características especiales en Kicad. Es más fácil no dibujar conexiones con cables, pero usar etiquetas, será más conveniente en el futuro al enrutar la placa. Como resultado, obtenemos el siguiente esquema (el proyecto en Kicad se puede descargar al final del artículo):

Desarrollamos una tabla en Kicad

Al desarrollar un circuito, puede estimar inmediatamente en qué secuencia irán las salidas en el conector. Para hacerlo más fácil, es mejor que el orden coincida con los pines del chip. Pero, en principio, esto no es tan importante y puede rehacerse rápidamente después.

Antes de desarrollar una placa, es necesario determinar qué conectores usaremos y determinar los asientos. Haremos una placa adaptadora que se conecta al puerto USB y tiene conectores PIN en ángulo de 2,54 mm al final; este es el formato más común. Solo enviaremos los pines más necesarios al conector final; simplemente colocaremos el resto en la placa y los dejaremos como agujeros para el futuro. Conclusiones principales: RX, TX, 5V, 3.3v, DTR (a menudo se usa para restablecer los circuitos del microcontrolador para el firmware). Separamos el resto de las conclusiones al final.

Entonces, comencemos a enrutar la placa. En el diagrama, formamos una lista de circuitos - Herramientas - generamos una lista de circuitos. Cambie a la placa y haga clic en el botón Tools-Netlist para leer la lista de conexiones actual. Cargamos todos los asientos en el tablero. A continuación, colocamos todos los asientos en modo automático. Obtenemos tal conjunto de componentes.

En esta etapa, es mejor ocultar información innecesaria. Eliminamos la visualización de las capas Enlaces, Texto oculto, Valores, Designaciones.

A continuación, comenzamos a colocar los componentes principales en la placa futura: conectores y un chip. Para que los pines del chip queden ubicados según la conexión de los conectores. Es especialmente importante en este caso que las clavijas de conexión USB estén frente al conector. Pase el mouse sobre el componente deseado, presione M, y muévalo un poco más abajo a un espacio vacío, formamos el tablero futuro. Dado que la placa es de dos caras, debemos determinar inmediatamente el lado deseado del componente. La opción más simple es colocar todos los elementos DIP (para los cuales necesita perforar agujeros) en la parte posterior y todos los elementos smd en el lado principal; esto facilitará el traslado de las pistas. Para cambiar de lado, use el botón F. Dado que Kicad es capaz de resaltar conexiones al transferir un elemento, es muy conveniente colocar todas las resistencias asociadas con los conectores a la vez. Esto le permitirá ver rápidamente las conexiones al transferir el microcircuito. Entonces, colocamos el conector USB, luego las resistencias conectadas a él en las líneas de señal y luego el conector en el otro borde de la placa:

luego colocamos el chip de modo que haya el menor número de intersecciones posible.

Después de eso, colocamos los condensadores a lo largo de los circuitos de alimentación; deben estar lo más cerca posible de los terminales de alimentación.

Después de eso, conectamos los pines requeridos con pistas, estos son pines de señal USB, cuarzo, conductores de fuente de alimentación. Próximamente con líneas eléctricas. Si algo no es conveniente, movemos los componentes, los transferimos.

Por ejemplo, es más conveniente mover el condensador C3 hacia abajo para no hacer una vía. Por supuesto, esto no es muy bueno, pero en este caso la pista será muy pequeña.

Después de colocar los elementos principales, colocamos los restantes, enfocándonos en las sugerencias para las conexiones y tratando de no cruzar los caminos.

Ahora queda ocuparse de los conectores y las líneas eléctricas: se pueden dibujar a lo largo de la segunda capa. Como resultado, se puede ver que es bastante difícil cablear los LED y las resistencias pull-up. Se superponen con el resto de conclusiones. Por lo tanto, es más fácil transferirlos al otro lado: solo será el frente y dibujará la línea vddio allí.

Queda por organizar los pines del conector en el orden de las salidas del chip. Y finalmente conecta todo. En este punto, la placa se puede hacer más compacta. La versión final que resultó. Puedes hacerlo aún mejor ... pero la opción es satisfactoria.

Finalmente, queda establecer los diámetros de las vías y el grosor de las pistas; es mejor hacer 0,3 mm. Alinear líneas y agregar polígonos de suelo. Dibuja los límites del tablero.

Cómo utilizar un convertidor UART USB

Para utilizar estos dispositivos en Windows, debe instalar los controladores. Los controladores nuevos se pueden encontrar en el sitio web del fabricante. Si no funcionan, puede instalar los controladores 1.15 anteriores, que se pueden encontrar en Internet.

Después de instalar los controladores, el dispositivo debe definirse como un puerto COM.

Para Windows, el mejor programa para trabajar con un puerto COM es el Terminal 1.9b (adjunto al artículo)

Para probar nuestro dispositivo, es necesario conectar las salidas TX - RX con cables. En este caso, obtendremos un modo de eco: todo lo que se transmitirá al puerto debe regresar inmediatamente. La velocidad puede ser cualquiera.

Es muy simple trabajar con el programa - seleccione un puerto - puede usar automáticamente el botón ReScan o manualmente. Configuramos los parámetros de velocidad y puerto. Más adelante en la ventana vemos todo lo que vino a través del terminal, y en la línea SEND puedes transferir cualquier información. Para transferir caracteres especiales, debe utilizar el registro "$ 1a" en formato hexadecimal.

Para Linux, el dispositivo debe ser detectado por sí mismo (los controladores están incluidos en el kernel). No es un mal programa minicom.

Para comprender el resto de las señales de este dispositivo, DTR, DSR y otras, aquí hay una muy buena.

Cómo montar el dispositivo

Montamos el dispositivo de acuerdo con las reglas generales descritas en nuestro artículo.

Para un montaje más rápido, puede comprar un kit de soldadura completo, adaptador USB UART en nuestra tienda.

Trabajo independiente

Intenta rastrearte sin mirar este artículo.

La reparación de cualquier equipo electrónico complejo, en la actualidad, se puede dividir condicionalmente en dos opciones: reparación de software, "software" o reparación de hardware, a nivel de "hardware". Si el primero implica simplemente configurar el dispositivo, lo cual cualquier usuario familiarizado con la técnica es capaz de realizar, si por alguna razón sus configuraciones se desvían durante el funcionamiento.

Reparación de hardware- esto suele ser soldadura, reemplazando ciertos componentes de radio que están fuera de servicio por varias razones. Si se trata de un sobrecalentamiento, por ejemplo, debido al polvo acumulado en la carcasa del dispositivo y, como resultado, la peor transferencia de calor o la entrada de humedad y, como resultado, un cortocircuito. O lo mismo, amado por todos los artesanos de la KZ, dispuesto en el tablero por los insectos que se han posado en la caja del dispositivo), y a menudo se encuentran rastros de su actividad, en los tableros.

Pero hay un tercer tipo de reparación, generalmente en relación con la tecnología digital, en la que se combinan estos dos tipos de reparación: este es un flasheo del dispositivo. Y si podemos actualizar un teléfono inteligente o tableta simplemente conectándolo a una computadora a través de un cable USB, entonces, por ejemplo, este método no funcionará con un enrutador, placa base o tarjeta de video. Todos ellos contienen memoria Flash, un microcircuito especial, generalmente de la serie 24 o 25, en el que se almacena nuestro firmware.

Chip de memoria serie 25

Con las placas base y las tarjetas de video, todo suele ser simple: necesita un programador de memoria Flash y EEPROM, por ejemplo, un CH341A simple y barato, que se discutirá como una de las opciones para resolver nuestro problema. Además, para flashear la memoria sin soldar, se necesitará un clip especial para flashear los microcircuitos en un paquete SO-8 o SO-16. Tengo ambos clips en el taller de mi casa.

Clip para coser SO-8

El primero de ellos, para microcircuitos en el paquete SO-8, generalmente se necesita muchas veces más a menudo que el segundo, para microcircuitos en el paquete SO-16. Lo cual me fue útil solo una vez para flashear un enrutador Zyxel, por cierto, ya que se consideran una marca conocida, son originales y, a veces, colocan microcircuitos en carcasas SO-16 similares, y es bueno si no los microcircuitos de la serie 29. , que está en el tema, lo entenderá de inmediato.

Conector de clip SO-16

El hecho es que para flashear el microcircuito de la serie 29, necesitamos un programador mucho más caro: MiniPro TL866A, que también tengo, pero no hay un adaptador de la carcasa Dip a esta carcasa, que tiene una disposición de patas muy frecuente. , y en comparación con qué soldadura para soldar un microcircuito en una carcasa SMD, el mismo SO-8 o SO-16 es un juego de niños. Entonces, acabo de recibir un enrutador Zyxel con un microcircuito de la serie 29 para reparaciones. La primera vez que reparé el enrutador Zyxel anterior, el microcircuito era una memoria serie, serie 25, aunque en un paquete SO-16. Entonces, como saben, fue mucho más fácil realizar las reparaciones.

Chip de memoria serie 29

Entonces, ¿cómo, después de todo, podemos restaurar el enrutador si tenemos "suerte" y tenemos un microcircuito de la serie 29? Los fabricantes de enrutadores, en este caso, proporcionan flasheo de emergencia a través de un servidor TFTP. Pero el problema es que a veces tenemos una partición de arranque sobrescrita en la memoria del microcircuito, que se llama U-Boot. En este caso, le conviene la opción de flashear la memoria del enrutador en ciertas direcciones, que tendrá que encontrar en foros especializados para flashear enrutadores. Pero generalmente todo es mucho más simple: se pierde el firmware, se pierden los datos necesarios para el funcionamiento del enrutador en modo normal, pero el área de arranque y el área de calibración están intactas. En este caso, necesitará un adaptador USB-TTL simple y económico, cuyo costo en Ali Express es de solo 40 rublos.

Adaptador USB-TTL

También es adecuado un adaptador en el chip CH340A, que se utiliza para rellenar bocetos en la mini placa Arduino Pro, que no tiene un cargador de arranque CH340A soldado en la placa. Los adaptadores basados ​​en pl2303 también son adecuados, o el programador Flash y EEPROM CH341A, sobre el que ya escribí anteriormente, y que puede funcionar en el modo de adaptador USB-UART después de reorganizar el puente.

Programador de memoria flash y EEPROM + USB-TTL

En casos extremos, será posible utilizar un cable intermitente de un teléfono móvil antiguo, que también contiene un convertidor USB-COM, solo será necesario acordar los niveles de potencia. La energía del adaptador debe tomarse estrictamente 3.3 voltios, no 5 voltios que pueda emitir desde un pin específico. Entonces, digamos que tenemos este adaptador (o más bien cualquiera de los enumerados anteriormente), instalamos un controlador para él, fuimos al administrador de dispositivos en Windows y determinamos a qué número de puerto COM corresponde nuestro adaptador. Y este adaptador no es más que un puerto COM virtual en su sistema.

Estamos buscando el número de puerto COM

Luego, necesitamos algún tipo de programa: una terminal, en la que, usando los comandos de la consola, restauraremos nuestro enrutador volviéndolo a flashear. Pero no actualizaremos el enrutador a través de este adaptador, el adaptador se usa solo para controlar el proceso de firmware. ¿Cómo, en este caso, actualizaremos el enrutador? Por supuesto, hay opciones para flashear un enrutador a través de su procesador ARM a través de la interfaz JTAG, y también tengo este programador, comprado en Ali Express: este es un programador Wiggler conectado a través de una interfaz LPT, pero después de intentar resolverlo , Decidí que el método de flasheo usando TFTP en el servidor es mucho más simple.

Programador JTAG Wiggler

Echemos un vistazo más de cerca a esto, una opción más simple, para la cual no se necesita un programador JTAG, se trata de un flasheo, como ya se mencionó anteriormente, a través de un servidor TFTP. Para hacer esto, necesitamos conectar nuestro adaptador USB-UART a 4 pines en la placa del enrutador. Es cierto que a veces sucede que el fabricante se divorció de las almohadillas de contacto y las pistas, pero los pines en sí no estaban soldados. En este caso, puede soldar de forma independiente un peine que consta de 4 pines, comprado en una tienda de radio o soldado de una placa madre donante o algún otro dispositivo.

Conexión USB-TTL

En principio, ni siquiera puede soldar estos pines si no hay posibilidad, simplemente suelde suavemente a las monedas de diez centavos en la placa, las almohadillas de contacto donde estos pines deberían haber sido soldados. Para este propósito, un alambre MGTF delgado es muy conveniente. Entonces, conectamos el adaptador a la computadora, instalamos el controlador, proporcionamos la conexión confiable que necesitábamos con estos 3 de 4 pines en la placa.

Puentes Arduino para adaptador

Para conectarse al peine, es conveniente utilizar puentes, puentes que se utilizan para conectar placas Arduino a protectores. ¿Cómo necesitamos conectar estos 3 cables? ¿Y por qué solo tres, si hay cuatro contactos? No se recomienda suministrar energía a los enrutadores desde un adaptador; la energía debe provenir de su propia fuente de alimentación. Por lo tanto, es mejor desconectar el positivo de la fuente de alimentación, incluso si usa 3.3 voltios como se esperaba.

Conexión del adaptador y el enrutador - diagrama

La tierra de los dispositivos conectados entre sí durante la recarga debe combinarse, por lo tanto, la tierra, el pin GND, debe estar conectado. Pero los dos pines restantes, RX y TX, deben conectarse "cruzándolos", es decir, RX debe conectarse a TX y TX a RX. Entonces, conectamos todo correctamente, luego necesitamos configurar correctamente el terminal, prefiero usar Putty, para poder controlar nuestro enrutador a través de la consola y, en consecuencia, llenarlo con un nuevo firmware.

Configuración de Putty

Por lo tanto, seleccionamos el puerto serie, el puerto serie o el puerto COM en la configuración de Putty, luego configuramos el número de puerto COM deseado, que vimos anteriormente en el administrador de dispositivos. Después de eso, debe configurar la velocidad del puerto COM, generalmente 57600, con menos frecuencia 115200 baudios. Y finalmente, después de asegurarnos una vez más de que todo está conectado correctamente, nada en la placa hará "cortocircuito", no se cerrará, durante el proceso de flasheo, ingresamos a la consola preconfigurada y alimentamos al router desde el nativo. fuente de alimentación.

Krakozyabry en la terminal

Si tiene "krakozyabry" ejecutándose en su pantalla, entonces ha configurado incorrectamente la velocidad del puerto COM y necesita leer qué velocidad debe establecerse para su modelo de enrutador, o seleccionarla experimentalmente hasta que "krakozyabr" desaparezca y el aparece el texto habitual. Luego deberá presionar, inmediatamente después de encender el enrutador, capturando el momento correcto, que no es tan simple, una cierta combinación de teclas, ya sea tpl, para enrutadores TP-Link, o el número 4, ingresando a la consola, o el número 2, para los enrutadores Zyxel, comience a parpadear desde el servidor TFTP.

Interfaz del servidor TFTP

El servidor en sí debe ejecutarse como administrador en las conexiones de red, la dirección IP del servidor debe indicarse allí, que será solicitada por la consola, o puede encontrarla en Internet usted mismo. En el servidor TFTP, deberá especificar la dirección IP del cliente y la carpeta en la que se encuentra nuestro firmware.

Cambiar la configuración de la conexión de red

El firmware en sí debe ser sin Boota, es decir, cuando cosimos el firmware pegándonos a un clip, a través del programador de la serie 25 SPI, necesitamos un Full Flash, es decir, un firmware con un bootloader, en este caso el firmware. debe ser estándar, sin un gestor de arranque, que suele ser proporcionado por el fabricante en su sitio web. Es mejor simplificar el nombre del archivo de firmware, por ejemplo 123.bin, deberá ingresarlo en la consola cuando inicie el proceso de actualización.

Interrumpiendo la descarga

Luego deberá aceptar y confirmar que está de acuerdo con el parpadeo. Si hizo todo correctamente, el proceso de flasheo continuará en la consola, después de que termine, solo necesita reiniciar el enrutador y si el firmware era estrictamente del modelo y la revisión de hardware correspondientes, definitivamente tendrá éxito.

La explicación del proceso de costura resultó ser, por supuesto, voluminosa, pero el proceso en sí para una persona que lo ha realizado al menos un par de veces se convierte en un asunto bastante simple. Y dado que los enrutadores son una técnica que no dura mucho, especialmente durante el período en que pasan las tormentas eléctricas, de mayo a junio, creo que este artículo será útil para los principiantes que quieran ahorrar dinero en la compra de un nuevo enrutador. ¡Felices reparaciones a todos! Especialmente para el sitio de Radiocircuits - AKV.

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