يو إس بي إلى ي uart

أنواع USB إلى UART

يأتي كابل USB إلى UART في أنواع مختلفة اعتمادًا على الطرق القياسية المستخدمة لترجمة الإشارات.

• يستخدم نوع RS-232 القياسي بشكل شائع في الاتصال بين أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الطرفية مثل المودمات والفئران. يقوم بترجمة الإشارات الرقمية من جهاز إرسال واستقبال غير متزامن عالمي (UART) إلى فولت على كابل تسلسلي ويرتبط عبر موصل D-sub ذو 9 أو 25 دبوسًا. يمكن أن تصل الفولتية إلى +15/-15 فولت، مما قد يؤدي إلى تلف الواجهات والأجهزة الحديثة التي تم تصنيعها للعمل بمستويات TTL منخفضة الفولتية فقط. لذلك، يجب تقييم الأجهزة التي يتم توصيلها بعناية قبل توصيل الكابل.

• محول TTL RS-232

  بفضل مستويات TTL منخفضة الفولتية، فهي أقل عرضة لتلف الأجهزة ويمكن استخدامها للتوصيل بالوحدات التحكم الدقيقة والدوائر الرقمية الأخرى. مع موصل D-sub ذو 9 دبابيس، يتم تقليل مستويات جهد الإشارة على الخطوط إلى نطاق يتراوح من 0 إلى 5 فولت. الكابل متوافق مع الأجهزة التي تستخدم مستويات TTL، مما يجعله مثاليًا للأشياء مثل Arduinos التي تعمل بمستويات منطقية تتراوح من 0 إلى 5 فولت.

• محول USB إلى تسلسلي

  هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من كابل UART. مهمته الرئيسية هي إنشاء منفذ COM افتراضي عن طريق تثبيت برنامج تشغيل VCP. يمكن استخدامه مع الأجهزة التي ليس لديها منفذ USB ولكنها تحتاج إلى الاتصال بجهاز كمبيوتر من خلال منفذ تسلسلي. المودمات، بعض الفئران، معدات المسرح، وبعض لوحات المفاتيح القديمة هي أمثلة جيدة على مكان استخدام هذا الكابل.

• محول USB إلى TTL تسلسلي

  يقوم بتحويل إشارات RS-232 مباشرة إلى مستويات TTL ويستخدم في الاتصال بين أجهزة الكمبيوتر والأنظمة المضمنة مثل وحدات التحكم الدقيقة التي تستخدم بشكل أساسي مستويات إشارة TTL. مهمته الرئيسية هي منع الضرر بين منفذ USB وجهاز UART عن طريق ضبط مستويات الجهد، وبالتالي حمايتهم. الكابل طريقة سهلة وفعالة لربطها معًا.

ميزات ووظائف USB إلى UART

تحتوي محولات USB إلى UART على العديد من الميزات التي تسمح لها بأداء وظائفها بفعالية. فيما يلي بعضها:

• رقاقة مجموعة: تؤثر رقاقة محول منفذ USB إلى تسلسلي بشكل كبير على أدائه وتوافقه. بعض الرقائق أكثر توافقًا مع بعض الأجهزة من غيرها. لذلك، فإن اختيار محول برقاقة ذات جودة عالية أمر مهم. تُعرف الرقائق مثل FTDI و Prolific و SiLabs بموثوقيتها.
• معدل البود: معدل البود هو عدد نقاط الضغط في سائل لكل وحدة زمنية ويقيس عدد البتات المنقولة في الثانية. يمكن لمختلف وحدات UART التعامل مع معدلات بود مختلفة. يمكن استخدام الأجهزة ذات معدل البود الأقصى المنخفض للنقل البطيء، ولكن وحدة UART عالية السرعة خيار أفضل للنقل السريع. يمكن أن يكون معدل البود الأقصى المنخفض عائقًا لاستخدام جهاز USB، وهذا هو السبب في تصميمه لنقل البيانات بسرعة، حتى لا تكون سرعة الجهاز مشكلة.
• مصدر الطاقة: تحصل معظم أجهزة USB إلى UART على الطاقة من منفذ USB. ولكن بعضها يحتاج إلى مصدر طاقة خارجي للعمل. يمكن توصيل الأجهزة التي تحتاج فقط إلى طاقة حافلة USB بسرعة، بينما تتطلب تلك التي تحتاج إلى مصدر طاقة خارجي أسلاك إضافية. في معظم الحالات، تُفضل مصادر الطاقة الخارجية لأنها تسمح للجهاز بالعمل بتيار أقل.
• طول الكابل: يؤثر طول الكابل على مدى امتداد وحدة UART. إذا كان الهدف هو تغطية مسافات طويلة، فاختر كابلات ذات تضعيف وتداخل منخفض. يمكن للكابلات ذات التضعيف المنخفض أن تغطي مسافات طويلة دون فقدان الإشارة، وتلك ذات التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) المنخفض أقل عرضة لتلف بياناتها.
• خيارات التركيب: يمكن تركيب محولات USB إلى تسلسلي بعدة طرق. يمكن تركيبها على الحائط أو السكة الديناميكية أو سطح المكتب، من بين أمور أخرى. يعتمد خيار التركيب المختار على التطبيق. تتطلب الأجهزة التي سيتم تثبيتها بشكل دائم في مكان واحد خيار تركيب مختلف عن تلك التي تحتاج إلى نقلها.
• خيارات الغلاف: يحمي الغلاف وحدة UART من التلف ويسمح لها بالعمل في بيئات مختلفة. يمكن أن يعمل محول USB إلى UART ذو غلاف جيد في ظروف قاسية دون أن يتلف. يمكن أن يكون له أيضًا تأثير إيجابي على دوران الهواء وتشتت الحرارة.
• مؤشرات LED: يتم دمج مؤشرات LED الإبداعية في بعض أجهزة USB إلى UART لإظهار حالتها. توضح مؤشرات LED ما إذا كان الجهاز يعمل بشكل صحيح، أو إذا كانت هناك أخطاء، أو إذا كانت البيانات قيد النقل.

سيناريوهات USB إلى UART

إذا كنت تبحث عن شراء محولات USB إلى تسلسلي بكميات كبيرة، ففكر في أنواع مختلفة للصناعات المختلفة. تعد كابلات USB إلى UART رفيعة مناسبة للتطبيقات المحمولة، بينما تعتبر المحولات الصناعية المتينة مثالية للمصانع. تعتبر المحولات ذات الميزات الإضافية مثل العزل البصري أو العزل الجلفاني مفيدة للتطبيقات التي تتطلب حماية كهربائية. فهي تحمي الدوائر الحساسة من ارتفاعات الجهد وتمنع مشاكل حلقة الأرض التي يمكن أن تعطل الاتصالات.

يمكن للأجهزة التي تتطلب اتصالًا تسلسليًا ولكن لا تحتوي على منفذ USB استخدام كابلات USB إلى UART. تشمل الأمثلة على ذلك النماذج القديمة لأجهزة GPS المحمولة، وبعض الإلكترونيات المحمولة، وبعض أدوات التشخيص وأجهزة الطب. يمكّن توصيل كابل USB من الكمبيوتر إلى الجهاز من نقل البيانات بينهما. هذا يسمح بتنزيل الخرائط التفصيلية من أجهزة الكمبيوتر المحمولة إلى GPS المحمول، حتى يتمكن المستخدمون من القيام بالتخطيط للطريق. يربط الكابل محطات GPS بدون منفذ تسلسلي وكابل USB.

عادةً ما تحتاج أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية القديمة إلى مساعدة للتوصيل الكامل بأجهزة أحدث تحتوي على منافذ USB فقط. سيؤدي استخدام كابل USB إلى UART إلى جسر الاتصال بين هذين الطرفين. يمكن للمستخدمين برمجة الأجهزة، أو تحميل البرامج الثابتة، أو نقل البيانات. إنه حل بسيط يجعل أجهزة الكمبيوتر القديمة تعمل مع الأجهزة الجديدة. عند البحث عن مورد USB إلى UART، تأكد من أن الشركات المصنعة تمتثل لمعايير الصناعة المطلوبة من قبل مختلف القطاعات. وتشمل هذه RoHS و CE و BIS و FCC و C-tick. احصل على عينات من المنتج لاختبار الأداء في تطبيقات الهدف قبل تقديم طلب شراء بالجملة. سيؤدي الاستفادة من خبرة مورد موثوق به لكابل USB إلى تسلسلي إلى تحسين مواصفات المنتج لتطبيقات العملاء المختلفة.

كيفية اختيار Usb إلى Uart

عند اختيار محول USB إلى UART، هناك عوامل مختلفة يجب مراعاتها. وتشمل هذه مجموعة الرقائق المناسبة، وتقييم الموصل، والتركيز على السرعة، وسهولة الإعداد، والتوافق، من بين أمور أخرى.

• اختيار مجموعة الرقائق المناسبة

  كما ذكرنا سابقًا، هناك مجموعات رقائق مختلفة لروابط USB إلى UART. هذه مجموعات الرقائق لها خصائصها الخاصة، وبالتالي، فإن الحاجة إلى اختيار واحدة موثوقة وعالية الجودة. على سبيل المثال، تعتبر رقائق PL2303 و FTDI عادية ومعروفة بقوتها وأدائها. إنها توفر قدرات مماثلة لمجموعات الرقائق الأخرى، لكن من المعروف أنها تواجه مشكلات توافق مع بعض الأجهزة التي تعمل بنُسخ قديمة من Windows. لتجنب أي مشكلات توافق، اختر مجموعة رقائق تُعرف على نطاق واسع وتُعرف جيدًا.

• تقييم الموصل

  عند اختيار الموصل الصحيح لجهاز، يجب أن يكون هذا هو الاهتمام الأساسي. بالإضافة إلى ذلك، يجب تقييمه. يجب أن يكون الموصل من الدرجة الأولى لضمان أداء قوي وأي تداخل.

• التركيز على السرعة

  يحتوي هيكل USB إلى UART على سرعات نقل بيانات يمكن تخصيصها لكل جهاز. عند شراء الجهاز، يجب على المرء التفكير في أقصى سرعة مطلوبة دون انقطاع. يجب أن يتم ذلك بشكل مثالي من خلال عرض التطبيق ومعدل البيانات.

• سهولة الإعداد والتوافق

  ركز على التوافق أولاً. هذا ذو صلة بالجهاز لأنه أمر بالغ الأهمية لتنفيذه بسهولة. هذه هي الأجهزة التي تتفاعل ويجب أن تكون قابلة للتطبيق مع منفذ USB. بمجرد تحقيق ذلك، يجب أن يعمل رابط UART دون الحاجة إلى إعداد برنامج تشغيل آخر. تأكد من أن الاهتمام هو التوافق، وأن الجهاز مرتبط بمنفذ سهل الدخول.

الأسئلة والأجوبة

س 1: ما هي أقصى مسافة لاتصال UART؟

ج 1: تعتمد أقصى مسافة لاتصال UART على نوع الكبل المستخدم. بالنسبة إلى RS-232، تصل إلى 50 قدمًا؛ يمكن أن يصل RS-422 إلى 4000 قدم، ويمكن أن يصل RS-485 إلى 6500 قدم.

س 2: ما الفرق بين USB إلى تسلسلي و USB إلى UART؟

ج 2: تسمح محولات USB إلى تسلسلي ومحولات USB إلى UART كلتاهما باتصال USB بأجهزة تسلسلية أو UART. ومع ذلك، فإن الأول يُستخدم بشكل أكثر شيوعًا ومُصمم للأجهزة مثل الطابعات والفئران والمودمات، بينما الثاني مُصمم خصيصًا للأجهزة مثل لوحات التطوير وأجهزة الاستشعار.

س 3: كم عدد الأجهزة التي يمكن لمركز USB إلى UART توصيلها؟

ج 3: يمكن لمركز USB إلى UART توصيل أجهزة متعددة، لكن عدد الأجهزة التي يمكنه دعمها محدد حسب مواصفات التصنيع.