Obousměrné propojení obvodů CMOS s RS232C s galvanickým oddělením.

Někdy, ať již díky rozdílným potenciálům, nebo možnosti zničení drahého zařízení, se může hodit galvanické oddělení zařízení od RS232C (například sériový port PC). Tato konstrukce ukazuje, jak toho dosáhnout s nevelkými náklady, bez nutnosti dalšího zdroje napětí +-12V.

Konstrukce vychází z předpokladu, že se na sériovém portu nikdy neobjeví více než +-15V. Optočleny 6N136 nejsou na větší napětí stavěny. Protože napájecí zdroje PC dávají maximálně +-12V, pak lze předpokládat, že vyšší napětí na sériových portech opravdu nebude. Dále je nutno si uvědomit, že zařízení je na straně PC napájeno linkou RTS a linkou TXD v neaktivním stavu. Tedy je nutné programem linku RTS nahodit ještě před vlastní komunikací. Možná se někdo podiví nad množstvím použitých diod, chránících zařízení před přepólováním a možná se Vám budou diody přes elektrolytické kondenzátory zdát zbytečné. Určitě mnoho z nás, vidělo podobnou konstrukci s TL061 bez optočlenů, ve které se bohužel zapomělo na to, že napájením tohoto IO protéká proud tak dlouho, dokud se nevyrovnají potenciály na kondenzátorech, což nutně znamená přepólování elektrolytu při neaktivním signálu RTS nebo při trvalém nahození TXD. Diody nic nestojí a přepólování elektrolytů napětím úbytku na diodách nevadí.

Schéma zapojení:

Bylo by jistě možné, požít jiné optočleny a zjednodušit tak konstrukci (tyto vyžadují napájení). Výhodou těchto optočlenů je jejich poměrně vysoká rychlost (často jsou vidět v různých MIDI konstrukcích). V neposlední řadě to byly právě ony, co jsem našel v šuplíku :-) . Rezistory nejsou nijak krytické a pokud budete mít alespoň trochu podobné hodnoty, mělo by to pracovat také. Použité tranzistory je možné samozřejmě nahradit také. Zapojení zveřejňuji tak, jak jsem ho sestavil a jak bylo odzkoušeno. Jistě není třeba zvlášť zdůrazňovat, že delší kabel je na straně RS232C a na straně CMOS jsou vodiče co nejkratší.

Plošný spoj
Osazení

Rozměry desky jsou 48 x 43 mm. Deska je vyvedena v rastru 2,54 mm.

Převodník jsem zkoušel připojením do PC, připojením napájení +5V s propojením RXD a TXD na straně CMOS vstupu a výstupu. Pak stačí vysílat, přijímat a kontrolovat, jestli je to totéž (echo). Při mých testech pracovalo vše dobře do rychlosti 38400bps, při rychlosti 56000bps již občas došlo k chybě, což si vysvětluji velmi pochybnou kvalitou mnou použitého kabelu. Nízké rychlosti problémem nejsou, na 110bps pracovalo vše dobře.

Pokud se konstrukcemi se sériovým portem zabýváte, jistě není na škodu míti toto zařízeníčko vždy k dispozici. Závěrem si troufám podotknout, že člověku neudělá nic tak velkou radost, jako když někdy kolem druhé až třetí hodiny ranní s dohotovenou konstrukcí v ruce zjistí, že je kam ji připojit k PC a není třeba narychlo převádět úrovně.

Autorův e-mail: jiri@bezstarosti.cz