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Convertitore RS232/422 1/2

Convertitore RS232/422

Come trasmettere a notevole distanza dati digitali seriali via cavo senza perdere la benché minima informazione. Il circuito converte i dati dallo standard RS232 a quello RS422. Capita spesso di dover collegare tra loro due apparecchiature digitali molto distanti tra loro. Solitamente i collegamenti di questo tipo sono di tipo seriale con l’impiego - nella maggioranza dei casi dello standard EIA (Electronic Industries Associates) RS232 che prevede l’utilizzo di segnali la cui ampiezza può variare da un livello positivo di circa 12 volt ad un livello negativo di -12 volt. In questo modo il segnale seriale può essere trasmesso senza problemi a distanze dell’ordine di alcune decine di metri senza che il segnale stesso si deteriori.

Per collegamenti più brevi (al massimo una decina di metri) vengono solitamente utilizzati segnali digitali di tipo TTL che sono praticamente gli stessi segnali che “viaggiano” all’interno del computer o dell’apparecchiatura digitale. Ad esempio, per i collegamenti tra computer e stampante, vengono utilizzati segnali TTL se la stampante è di tipo parallelo e si trova nelle immediate vicinanze del computer mentre se la stampante si trova lontana dal computer è necessario ricorrere ad un collegamento seriale tipo RS232. Tuttavia se la stampante o l’apparecchiatura da controllare si trova a 100, 200 o anche a 1.000 metri di distanza è necessario utilizzare uno standard di trasmissione completamente differente; in questi casi infatti viene normalmente utilizzato lo standard EIA RS422 che prevede l’impiego di un segnale di tipo differenziale.

Il progetto descritto in queste è appunto un convertitore RS232/422 che consente di lavorare con linee molto lunghe. Se, ad esempio, il collegamento tra computer e stampante seriale o tra computer e modem è molto lungo, utilizzando due di queste semplici apparecchiature si avrà la certezza di una perfetta trasmissione. Il nostro circuito è di tipo bidirezionale, nel senso che ciascuna apparecchiatura è in grado di convertire da RS232 a RS422 i segnali trasmessi e da RS422 a RS232 i segnali ricevuti. Le linee seriali utilizzano infatti, oltre alla massa, due soli fili: TX DATA per trasmettere le informazioni e RX DATA per riceverle. Sia lo standard RS232 che quello RS422 prevedono numerose altre linee di controllo che consentono alle due apparecchiature collegate di scambiarsi ulteriori informazioni circa il loro funzionamento, la corretta ricezione dei segnali ed altre ancora. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, sono sufficienti i due fili per ottenere lo scambio dei dati.

max232_schema_blocchi

Ovviamente, nei cavi di collegamento seriale, il TX di un terminale è connesso all’RX del secondo terminale ed il TX di quest’ultimo è collegato all’RX del primo. Per effettuare la conversione dei segnali vengono utilizzati circuiti integrati dedicati per cui l’apparecchiatura non solo è molto semplice ma non richiede alcun tipo di taratura; inoltre la sua costruzione è alla portata di tutti.

SCHEMA ELETTRICO

Il circuito del nostro convertitore utilizza due integrati digitali, precisamente un MAX232 e un DS8921. Il primo converte i segnali RS232 in segnali TTL mentre il secondo trasforma i segnali TTL in segnali RS422. Qualcuno a questo punto si domanderà perché non abbiamo utilizzato un integrato in grado di effettuare direttamente la conversione da RS232 a RS422. La risposta è molto semplice: nonostante le nostre ricerche non siamo riusciti a reperire un chip che svolgesse questa particolare funzione. Con questo non vogliamo dire che un integrato del genere non esista, anzi, probabilmente esiste, ma la sua reperibilità è sicuramente scarsissima. Ma torniamo a bomba al nostro schema. L’integrato U2 è un comunissimo MAX232 prodotto inizialmente dalla Maxim ed ora da numerose altre Case.

convertitore_rs232_422-schema_elettrico

La particolarità di questo circuito è rappresentata dal generatore di tensione interno in grado di produrre, partendo dai 5 volt di alimentazione, una tensione positiva di circa 10 volt ed una tensione negativa di -10 volt. Per ottenere questi potenziali vengono utilizzate particolari pompe di tensione di tipo capacitivo. Osservando lo schema a blocchi interno del MAX232 notiamo che la prima pompa di tensione fa capo ai pin 1 e 3 ed utilizza i condensatori C1 e C3; la tensione duplicata (10 volt) è disponibile anche all’esterno del chip, precisamente sul pin numero 2. Il secondo stadio ha il compito di invertire la polarità della tensione così generata; questo circuito utilizza i condensatori C2 e C4 mentre la tensione negativa a -10 volt è disponibile sul pin 6. Nella prima versione del MAX232 i quattro condensatori esterni dovevano avere una capacità di 10 µF ed erano perciò relativamente ingombranti; nella versione attuale (MAX232A) la capacità dei condensatori può scendere sino a 0,1 µF con un discreto risparmio di costi e ingombro. Esiste addirittura una versione di questo integrato (denominata MAX233) che non necessita di condensatori in quanto questi ultimi sono contenuti nel chip.

Il kit è disponibile da Futura Elettronica

 

 

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