max232是什么芯片(max202是什么芯片)

计算机串口可以直接和单片机连接吗?计算机串口的RS232信号电平为(-10,+10v),单片机使用的TTL信号电平为(0,+5v)。很明显,它们之间没有统一的标准,所以不能直接连接。这时,我们需要使用我们最常见的电平转换:

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1.RS232和TTL

计算机串口的信号电平是RS232,与单片机的TTL电平不同。

RS232是美国电子工业协会在1970年制定的全双工串行通信方式。可用于两台设备之间的串行通信,广泛应用于工业控制领域。像这样的RS232通信接口可以在一些较旧的计算机、打印机和其他设备中找到。

RS232的电平标准规定输出逻辑1的电平范围为-5V至-15V,逻辑0的电平为+5至+15V。RS232协议还具有2V的噪声容限,也就是说,在接收数据时,可以将-3V到-15V的电平识别为逻辑1,将+3到+15V的电平识别为逻辑0。TTL电平代表逻辑1高电压,逻辑0低电压;另一方面,RS232表示负电压的逻辑1和正电压的逻辑0。

利用RS232和TTL传输同一个数据包,可以通过示波器直观地观察到RS232电平和TTL电平的差别。

2.为什么需要电平转换?

由于RS232电平的电压幅度较高,不容易被干扰,所以RS232的通信距离一般可以达到15米。最简单的RS232只需要三根信号线(发送线、接收线和地线)就可以实现全双工通信,很多电子仪器和工业设备中都有RS232的通信接口。

如果需要单片机之间的远距离通信,也可以将TTL或CMOS电平转换成RS232电平,实现远距离通信。

常用的数字电路通常是5V或3.3V的TTL电平标准,TTL电平和RS232电平互不兼容,RS232的电压较高,直接用TTL电平标准连接的电路很可能损坏器件,所以使用RS232通讯时必须使用电平转换电路。

3.最常用最经典的转换芯片MAX232。

说起电平转换,大家一定都知道——MAX 232,目前最常用的TTL-RS232电平转换芯片,也是专门为RS232标准串口设计的单电源电平转换芯片。MAX232只需要+5V单电源和很少的外围元件就可以实现TTL和RS232之间的电平转换。

MAX232电平转换原理图从上图可以看出,电路左边部分接TTL电平,右边部分接RS232电平,只需要四个外围电容就可以正常工作,可以为两组通道提供RS232电平转换。由于RS232电平的电压范围从-5到-15V到+5到+15V,已经超过了MAX232的电源电压,MAX232需要在+5V单电源的情况下能够发送和处理更大的电压范围,所以MAX232还集成了两个电荷泵电路,其中一个,C1和C3构成了一个双升压电路。可以将+5V的电源电压提升到+10v,另一个电荷泵、C2和C4组成电压反相器,将+10V的电压转换成-10V的电压,这样RS232输出端口的电平就可以达到+10V。除了TTL或CMOS电平与RS232电平的相互转换,MAX232还可以作为超声波测距模块的传输控制。以下是HC-SR04超声波距离传感器和MAX232的原理图:

该电路分为三部分:控制部分、超声波发射部分和超声波接收部分,由MAX232控制超声波发射部分。超声波发射器连接到MAX232的两个RS232输出引脚。很明显,MAX232在这里是超声波发射器的压电陶瓷的驱动器。假设当MAX232的11脚输入高电平,10脚输入低电平时,MAX232的14脚应该输出RS232的高电平,即-10V,7脚应该输出低电平,即+10V,这样超声波发射器两端的电压UAB就可以达到-20V!当MAX232的11个引脚输入低电平,10个引脚输入高电平时,同样,在超声波发射器两端可以得到+20V的电压。为了增加超声波传感器的探测距离和灵敏度,要求超声波发射器能够发射足够强度的超声波,这就要求超声波发射器的电压幅度足够大。当超声波传感器被触发时,控制电路会向MAX232的输入端输入两个互补的方波信号,这样就可以在超声波发射器两端得到峰峰值为40V的驱动波形!奇妙的是只用了一片MAX232就实现了升压和驱动的功能。

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