جلسه بیست و چهارم _ معرفی واحد UART و سطوح منطقی ولتاژ و انواع مبدل ها(بخش اول)

معرفی واحد UART و سطوح منطقی ولتاژ و انواع مبدل ها(بخش اول)

در ادامه آموزش STM32 با استفاده از توابع HAL در این جلسه قصد داریم تا به معرفی یکی از روش های انتقال اطلاعات بپردازیم.برای انتقال داده پروتکل ها و روش های مختلفی وجود دارد که در کل می توان به ارتباط سریال و ارتباط موازی اشاره نمود که نمونه رایج در ارتباط موازی می توان به کابل های پرینتر قدیمی اشاره نمود که دیتا را در چند لاین بصورت موازی انتقال می دادند.در تصویر زیر می توانید نحوه انتقال دیتا بصورت موازی و سریال را مشاهده نمایید:

در میکرو کنترلر ها رابط های زیادی برای انتقال داده وجود دارند که از بین آنها می توان به مواردی همچون ارتباط UART ، ارتباط SPI، ارتباط I2C و غیره اشاره نمود. یکی از ارتباطات پرکاربرد، ارتباط سریال یا UART می باشد. در این ارتباط از دو خط به عنوان TX و RX استفاده شده است که خط TX وظیفه ارسال دیتا ازمیکرو به دستگاه گیرنده ای دیگر را دارد و خط RX وظیفه دریافت دیتا از خط فرستنده دستگاه دیگر را بر عهده دارد.در این ارتباط هر دو طرف باید GND مشترک داشته باشند تا مسیر انتقال کامل گردد. در این ارتباط خطوط TX و RX بصورت ضربدری به دستگاه دیگر متصل می شود و سیم بندی به این صورت است که TX میکرو به پایه RX دستگاه دیگر متصل می شود و RX میکرو به پایه TX دستگاه دیگر وصل می گردد.

از دیگر مواردی که باید به آن اشاره نمود سطح ولتاژ بین دو دستگاه می باشد که این سطوح ولتاژ حتما باید یکی باشند. در صورت یکسان نبودن سطوح ولتاژ باید از مبدل های تغییر سطح استفاده نمود. برای مثال در صورتیکه سطح ولتاژ یک طرف TTL باشد و سطح ولتاژ طرف دیگر RS232 باشد باید از مبدل استفاده نمود. تراشه MAX3232 برای سطح ولتاژ ۳.۳ ولت و تراشه MAX232 برای سطح ولتاژ ۵ ولت می باشد.
در تصویر زیر می توانید سطح ولتاژ TTL و RS232 و یک فریم کامل اطلاعات سریال را مشاهده نمایید

در ادامه به معرفی انواع مبدل های مورد استفاده و معروف می پردازیم
مبدل RS3232: از این مبدل برای تبدیل سطح ولتاژTTL با سطح ولتاژ ۳.۳ ولت به RS232 استفاده می شود. در تصویر زیر می توانید پایه های آی سی و نحوه اتصال آن به میکرو و قطعات مورد نیاز را مشاهده نمایید.

مبدل MAX232: از این مبدل برای تبدیل سطح ولتاژTTL با سطح ولتاژ ۵ ولت به RS232 استفاده می شود. در تصویر زیر می توانید پایه های آی سی و نحوه اتصال آن به میکرو و قطعات مورد نیاز را مشاهده نمایید.

گاهی اوقات شاید لازم باشد تا ارتباط سریال بدون زمین مشترک و با فاصله زیاد و در یک محیط پر نویز استفاده شود در این حالت از مبدل های RS485 می توانید استفاده نمایید.

در صورتیکه کامپیوتر یا لپ تاپ شما دارای پورت سریال نباشد می توانید از مبدل های USB به Serial استفاده نمایید این مبدل ها دارای تنوع می باشند و به عنوان نمونه می توان به FT232RL اشاره نمود. با استفاده از این آی سی و راه اندازی و اتصال آن از طریق پورت USB یک پورت COM برای شما ایجاد می شود. در تصویر زیر می توانید نقشه و قطعات مورد استفاده برای راه اندازی آن را مشاهده نمایید.

یکی دیگر از آی سی های مبدل USB به Serial آی سی PL2303 می باشد که برای راه اندازی نیاز به قطعات جانبی کمی دارد. در شکل زیر می توانید شماتیک آن را مشاهده نمایید.

تمامی این مبدل ها بصورت ماژول نیز در بازار موجود می باشند.

در جلسه بعد به ادامه معرفی واحد Uart (سریال) می پردازیم.

زندگی تون پر از نور و مسیرتون سبز

محمد هادی دشتی

لینک های مرتبط با آموزش:
جلسه اول_معرفی هسته آرم و میکروکنترلرهای ۳۲ بیتی شرکت ST

جلسه دوم_معرفی نرم افزارهای مورد نیازجهت برنامه نویسی و پروگرام

جلسه سوم _ آموزش نحوه دانلود آخرین نسخه از نرم افزار STM32CubeIDE

جلسه چهارم _نصب نرم افزار STM32CubeIDE و نصب کتابخانه

جلسه پنجم _ نحوه انجام تنظیمات در نرم افزار STM32CubeMX برای تولید کد برنامه چشمک زن

جلسه ششم _ برنامه نویسی یک چشمک زن ساده با استفاده از نرم افزار STM32CubeIDE

جلسه هفتم _ نحوه انجام تنظیمات پایه به صورت ورودی در نرم افزار STM32CubeMX و برنامه نویسی یک کلید

جلسه هشتم _ معرفی نرم افزار STM32 Flash Loader Demonstrator (پروگرامر سریال) 

جلسه نهم _ نحوه راه اندازی ال سی دی کاراکتری (قسمت اول)

جلسه دهم _ نحوه راه اندازی ال سی دی کاراکتری _ افزودن کتابخانه (قسمت دوم)

جلسه یازدهم _ نحوه راه اندازی ال سی دی کاراکتری _ معرفی توابع (قسمت سوم)

جلسه دوازدهم _ دوره آموزشی میکرو کنترلرهای STM32 _ راه اندازی واحد ADC(بخش اول)

جلسه سیزدهم_دوره آموزشی میکرو کنترلرهای STM32 _ راه اندازی واحد ADC(بخش دوم)

جلسه چهاردهم_دوره آموزشی میکرو کنترلرهای STM32 _ راه اندازی واحد تایمر(بخش اول)

جلسه پانزدهم_دوره آموزشی میکرو کنترلرهای STM32 _ راه اندازی واحد تایمر(بخش دوم)

جلسه شانزدهم _ نحوه راه اندازی وقفه با تحریک خارجی(جلسه اول)

جلسه هفدهم _ راه اندازی وقفه با تحریک خارجی (بخش دوم)

جلسه هجدهم_دوره آموزشی میکرو کنترلرهای STM32 _ راه اندازی سون سگمنت(بخش اول)

جلسه نوزدهم _ نحوه راه اندازی سون سگمنت و برنامه آن در محیط STM32CubeIDE (بخش دوم)

جلسه بیستم _ نحوه راه اندازی واحد کانتر ونحوه انجام تنظیمات در محیط STM32CubeMX(بخش اول)

جلسه بیست و یکم _ نحوه راه اندازی کانتر و برنامه آن در محیط STM32CubeIDE (بخش دوم)

جلسه بیست و دوم _ نحوه راه اندازی واحد PWM (بخش اول) 

جلسه بیست و سوم _ نحوه راه اندازی واحد PWM (بخش دوم)

جلسه بیست پنجم _ نحوه راه اندازی واحد UART ونحوه انجام تنظیمات در محیط STM32CubeMX(بخش دوم)