USB到多路RS422轉(zhuǎn)換器的電路實(shí)現(xiàn)

由于FT4232H要求+3．3 V電壓供電，因此設(shè)計(jì)中采用低壓差電壓芯片TPS75533KTT，具體電路如圖2所示，輸出+33 V，測(cè)試中表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。電平轉(zhuǎn)換芯片采用低功耗轉(zhuǎn)換芯片SP491。為了保護(hù)PC機(jī)和外圍設(shè)備相互干擾或者不會(huì)因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸線上可能遭受到的高電壓靜電等的干擾而出現(xiàn)“死機(jī)”現(xiàn)象，本設(shè)計(jì)在FT4232H信號(hào)輸出與電平轉(zhuǎn)換前使用了光電隔離器件6N137隔離，注意到6N137左右兩端需要單獨(dú)供電，因此我們還加上了DC-DC芯片，對(duì)電壓進(jìn)行隔離，這樣就可以有效防止干擾或者強(qiáng)電流而導(dǎo)致系統(tǒng)失效，圖中只給出了單路接收時(shí)的光電隔離電路圖，對(duì)于多路發(fā)送接收來(lái)說(shuō)原理一樣。
為了測(cè)試方便以及增強(qiáng)直觀效果，本設(shè)計(jì)還使用了移位寄存器74HTC595，這樣系統(tǒng)正常工作時(shí)，可以直觀的判別那一路的發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)。對(duì)于后期PCB板調(diào)試有一定幫助。具體電路如圖2所示。
電路以FT4232H為核心器件，用雙發(fā)／雙收RS422接口芯片完成RS422電平到TTL電平之間的轉(zhuǎn)換。由于采用USB總線供電結(jié)構(gòu)，最大能提供電壓+5 V、電流500 mA，所以要求芯片工作電壓低、低功耗體積盡量小，在這里FT4232正常工作電流是70 mA，當(dāng)處于懸掛模式時(shí)，電流為500μA，對(duì)于轉(zhuǎn)換芯片，工作電壓為+5 V，正常工作電流是600μA，不工作時(shí)最大電流為10μA，最小傳輸速率可以達(dá)到5 Mbps，通過(guò)FT4232H的PWREN#和SUSPEND#的輸出來(lái)控制芯片的工作狀態(tài)，經(jīng)過(guò)實(shí)踐測(cè)試，完全滿足設(shè)計(jì)的要求。
3．2 驅(qū)動(dòng)軟件
轉(zhuǎn)換器連到主機(jī)上后，在正常工作之前，必須在PC機(jī)上安裝一款由FTDI公司免費(fèi)提供的虛擬串行口(VCP-VirtualCOM Port)驅(qū)動(dòng)程序，它的版本支持不同Windows的環(huán)境下。設(shè)備的原應(yīng)用程序不必修改，可以像存取一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的物理串口一樣訪問(wèn)這個(gè)虛擬串口，但在實(shí)際上所有針對(duì)虛擬串口的數(shù)據(jù)通信都是以USB總線傳輸來(lái)完成的。但在設(shè)備一方，傳輸?shù)拇_實(shí)是RS-422的數(shù)據(jù)。