该电路可以实现RS232电平和TTL电平的相互转换。
整个电路的工作过程:
我们知道计算机串行通信的RS-232电平是用正负电压来表示的,逻辑1=-3V ~-15V,逻辑0=3 ~+15V。
对于TTL电平的单片机串行通信,电压& gt〉2.4V;当输出电平高时;当输出电平低时,电压& lt〈0.8V。
因此,当两者直接需要交流时,必须进行级别转换。现在市场上有很多RS232电平转换集成芯片。但是我们也可以用分立器件自己搭建电路来实现这个功能。
如上电路图所示,DB9串口在左边,现在只能在桌面上看到。右边的TXD和RXD是单片机的管脚,电源VCC是5V。
1.RS232电平到TTL电平的过程:
当PCTXD为-3 ~-15时,此时RS232的逻辑为1。很明显,此时Q4是关的,RXD等于VCC的电平是5V,也是逻辑1。
当PCTXD为3 ~+15V时,RS232的逻辑为0,显然Q4处于导通状态,RXD的电位为0,也是逻辑0。
2.TTL电平至RS232电平:
当TXD=0处于低电平时,Q3会导通,因为是PNP晶体管,Q3的导通电阻比较小,所以PCRXD的电压和VCC一样,都是5V,在3-15v之间是逻辑0
当TXD=1时,此时Q3关断(截止电阻很大),而当PC发送数据时,PCTXD的空闲状态为高电平,电压在-3 ~-15v之间,当PCTXD的电平为-3V时,二极管D1导通,电容C7充电,上面为负电压,下面为正电压(注意电容的连接) 而电容C7的上极板电位最终被箝位在-2.3 V,当PCTXD处于3 ~+15V的低电平时,二极管D1反向关断,电容可以 t放电,但会保持一段时间的负态和正态。
因此,当TXD为1时,PCRXD可以通过电容获得负电压,即逻辑1 RS232接口。
你是否担心:由于电容器C7在顶部保持为负,在底部保持为正,它可能放电,那么当TXD=0,PCRXD为5V时,会不会反方向给电容充电?
是的,你认为是对的。这里电容C7的符号明显是电解电容,电解电容反向充电会导致电容损坏,甚至冒烟漏水。虽然当PCTXD在-3 ~-15v之间时,C7的负极可以通过二极管D1的箝位作用为负,但当PCTXD在3 ~+15v之间时,就存在隐患。
所以它用非极性电容器代替C7是可以的。网上这个电路,C7画电解电容,容易误导。我觉得应该是无极电容。如果有不同意见,可以在下面留言。
注意:
本例中电路要正常实现电平转换功能,要选择合适的三极管。而且波特率不能太高,电源要稳定,否则容易被干扰。这可以在模拟中测试。
这种电路虽然简单省钱,但是可靠性不高,只能临时使用。所以在做产品的时候,总要用集成芯片进行转换。
附加TTL和CMOS电平标准:
(一)、TTL电平标准
输出:& lt0.8vH:〉2.4V .
l:& lt;1.2vH:〉2.0V
(2) CMOS电平标准
输出:& lt0.1 * VCC;H:〉0.9*Vcc .
l:& lt;0.3 * VCC;H:〉0.7*Vcc。
标签:电电路电容