Konwertery USB-UART to podstawowe układy komunikacyjne w świecie mikrokontrolerów i komputerów. Pozwalają na podłączenie i komunikację z portem szeregowym układu za pomocą komputera PC. Daje to więc intuicyjny i prosty w obsłudze interfejs komunikacyjny i diagnostyczny z systemem wbudowanym. Jest to więc nowoczesny odpowiednik portu RS-232 lub podobnych.

Na rynku dostępnych jest wiele konwerterów realizujących to połączenie. Jednym z najnowszych produktów jest miniaturowy moduł KAmod USB-UART-mini. Płytka tego konwertera ma wymiary zaledwie 20,5 x 10,5 mm i wysokość 7 mm. Jak na taki układ jest to rzeczywiście imponująco mały rozmiar.

Rys. 1. Konwerter KAmod USB-UART-mini

Układ konwertera FT230XS

Konwerter bazuje na popularnym układzie FT230XS produkowanym przez FTDI. Układ zawiera wszystkie elementy potrzebne do połączenia USB i UART. Chip obsługuje cały stos protokołów USB, zawiera pamięć EEPROM, a także układy zegarowe. Oznacza to, że właściwie całe połączenie i konwersję można zrealizować za pomocą jednego układu scalonego.

FT230XS umożliwia transfer danych z szybkością od 300 bitów do 3 Megabitów na sekundę. Jest kompatybilny z USB w wersji 2.0 Full Speed. Chip loguje się w systemie jako wirtualny port COM, co oznacza, że w większości przypadków nie trzeba korzystać z żadnych dodatkowych sterowników. Jeśli chodzi o interfejs UART, to FT230XS jest w stanie pracować ze wszystkimi najważniejszymi opcjami – transmisją synchroniczną i asynchroniczną, słowem 7- lub 8-bitowym, a także różnymi opcjami parzystości.

Moduł KAmod USB-UART-mini wyposażono w port USB-C. Po stronie portu szeregowego wyprowadzono jedynie najważniejsze linie – Tx, Rx oraz zasilanie. Moduł przyjmuje napięcie z portu USB (5 V), aczkolwiek, zgodnie ze standardem UART, komunikacja szeregowa przebiega z napięciem logicznym 3,3 V. Wyprowadzenia wytrzymują jednak poziom logiczny 5 V (5V-tolerant).

W razie potrzeby istnieje też możliwość zmiany napięcia logicznego na 5 V. Aby tego dokonać należy zewrzeć (np. kropelką cyny lutowniczej) padów oznaczonych na płytce jako Vio=5 V.

Rys. 2. Spód płytki KAmod USB-UART-mini. Widoczne pady Vio=5V

Co do samych wyprowadzeń, to dostępne są złącza w postaci tradycyjnych goldpinów (w zestawie z modułem złącza proste i kątowe do przylutowania), a także złącze SMD umożliwiające powierzchniowe przylutowanie modułu do płytki bazowej. Zestaw zawiera również panel frontowy, który umożliwia łatwy i estetyczny montaż, np. na obudowie urządzenia.

Rys. 3. Moduł KAmod USB-UART-mini wraz z panelem przednim

Moduł KAmod USB-UART-mini można zastosować wszędzie tam, gdzie konieczna jest komunikacja z systemem za pomocą portu szeregowego i USB. Przykładowymi układami, w których ten konwerter może się sprawdzić są: modemy, kamery przemysłowe, dekodery telewizyjne, czytniki kodów kreskowych, interfejsy kart pamięci, sterowniki przemysłowe, konwertery RS232/422/485 i generalnie wszystkie urządzenia wymagające oparte o mikrokontroler lub FPGA, wymagające komunikacji z urządzeniem zewnętrznym, takim jak komputer PC.

Moduł KAmod USB-UART-mini jest dostępny w ofercie Kamami.pl