Современная электроника №3/2020

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 61 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2020 Рис. 2. Принципиальная схема преобразователя интерфейса Рис. 3. Диаграммы работы преобразователя интерфейса Рис. 4. Сигнал UART формата 6N1/8N1 с кодом передачи 0x38 Рис. 5. Сигнал приёма формата 6N1 с кодом передачи 0x0 и 0x3F ется в UART на вход приёма RxD. Для поддержки режима ОК на все выходы микросхемы U2 включены «подтягива- ющие» сопротивления R2...R5. Для устойчивого приёма старт- стопного сигнала двух кратных дли- тельностей используется режим пере- дачи/приёма 6N1. Передаются 6 бит без проверки на чётность/нечётность. На рисунке 4 изображён сигнал форма- та 6N1/8N1 интерфейса UART. Если схе- ма преобразования «выставляет» байт 0, то, внимательно посмотрев на чис- ло бит, можно обнаружить, что коли- чество бит увеличилось до 7, а также присутствует сигнал Start. Бит Stop сместился на одну позицию. Данный вариант представлен на рисунке 5 сиг- налом 2. Однако в этом случае приёмник UART в режиме 6N1 «удлинённый» сигнал 0 воспринимает без помех, т.к. прини- маемый сигнал бита B6 и Stop переме- щается в B7 и Stop. Далее следует высо- кий уровень сигнала, и приёмник UART подготавливается к получению следу- ющего сигнала. Любой сигнал, кото- рый принимается интерфейсом UART, всегда имеет время на интервал Stop, и вследствие этого ошибки не форми- руются. Предлагаемый метод сопря- жения интерфейса UART с интерфей- сом SPI можно применять только для режимов 6N1 или 7N1, чтобы всегда присутствовали «запасные» бит приё- ма и бит стопа. В программе это учиты- вается следующим образом: передаётся 32 байта, а принимается 16 байт. Сигнал сброса формируется диодом D1 и интегрирующей цепью R1C1. Вре- мя интеграции выбирается из макси- мально возможной скорости приёма/ передачи UART. Современные адапте- ры USB-UART устойчиво работают со скоростями 2 Мбит/с [5]. Этого вполне достаточно для работы с АЦПMAX6675. Сигнал сброса для D-триггеров форми- руется из сигнала сброса для MAX6675 через элемент 2И–НЕ (U2.3), посколь- 4,3k 4,3k 4,3k 4,3k Q U2.2 U1 555TM2 & & T 1 2 8 9 J1 J2 MAX6675 USB-UART GND +5 В TхD RхD GND +5 В SCK CS S0 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 & & T 13 11 12 101 2 3 5 6 1 4 U2.1 U1.2 Q Q Q 1 3 2 4 6 5 8 9 1 12 11 X D1 R2 R S D C U2 555ЛА8 +5 В +5 В R5 R4 R3 R1 C1 C2 R S D C U2.4 U2.3 10 13 12k 10н 1mk 1n5817 U1.1 Сигнал CS-выбор MAX6675 ТриггерU1.2(в.9) Блок инвертирован 4 байт 0x0 и т.д. 3 байт 0x38 2 байт 0x38 1 байт 0x0 Сигнал RxD преобразован к интерфейсу UART 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Блок передаётся от UART, размер блока 32 байта, отображены первые 8 байт Сигнал SCK Сигнал S0 Код передачи 0x38, блок из 32 байт в режиме 6N1 1байт 2байт 3байт 4байт 5байт 6байт 7байт 8байт 0 1 1 0 0 ку требуется положительный уровень во время работы. Входы S для обоих D-триггеров замкнуты на шину +5 В, т.к. не используются в работе преоб- разователя интерфейса. Конструкция цифрового термометра Схема и все комплектующие циф- рового термометра располагаются в пластиковом корпусе аналогично конструкции, описанной в статье [7]. В приборе используются готовые бло- ки на печатных платах [3, 5]. На сое- динительной печатной плате разме- щена схема сопряжения интерфейса. Поскольку существуют различные варианты расположения выводов пла- ты UART и платы АЦПMAX6675, на сое- динительной плате добавлены допол- нительные посадочные разъёмы. Принципиальная схема (файл uart_ max6675_v1.dip), печатная плата (файл 0 0 0 0 1 1 1 1 В0 В1 В2 В3 B4 B5 Stop Start B6 B7 Stop1 6N1 8N1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 В0 В1 В2 В3 B4 B5 Stop В0 В1 В2 В3 B4 B5 Stop В0 В1 В2 В3 B4 B5 Stop В0 В1 В2 В3 B4 B5 Stop В0 В1 В2 В3 B4 B5 Stop Start Start Start B6 B7 Stop1 B6 B7 Stop1 байт 0x38 байт 0x0 B6 B7 1. 2. Start Start Start