USB接口微型無(wú)線(xiàn)串口設計

摘要 RS-232是異步通信中應用廣泛的通訊協(xié)議之一，廣泛應用于終端設備之間的相互通信。無(wú)線(xiàn)通信取代有線(xiàn)通信是技術(shù)發(fā)展的趨勢，小巧精致便攜是技術(shù)應用的需要，為此，文中利用主流USB接口加無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，開(kāi)發(fā)出簡(jiǎn)單實(shí)用的USB無(wú)線(xiàn)串口。介紹了USB接口微型無(wú)線(xiàn)串口的制作方法，尺寸僅為54 mm×18 mm，體積小巧、攜帶方便、傳輸距離>100 m、性能穩定可靠，可廣泛應用于各種實(shí)際場(chǎng)合。
關(guān)鍵詞 RS-232；微型；USB無(wú)線(xiàn)串口

RS-232串行協(xié)議是標準總線(xiàn)，廣泛應用于各種設備之間的通信。隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，筆記本電腦逐漸取代臺式機成為個(gè)人PC的主流，而筆記本去除了9針串行通信接口，取而代之是USB接口，使得筆記本串行通信受阻。而一般的串口通信距離短、接線(xiàn)復雜。為此，文中制作一種USB型接口的無(wú)線(xiàn)串口，其接插方便、小巧精致、簡(jiǎn)單實(shí)用，更適合辦公室、實(shí)驗室及戶(hù)外設備之間的通信。

1 無(wú)線(xiàn)串口設計原理
1．1 總體框架圖
硬件總體結構如圖1所示，基本原理為：串口數據從USB接口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)USB轉串口芯片將USB封裝的包轉成RS232形式的數據，再通過(guò)無(wú)線(xiàn)射頻芯片由天線(xiàn)發(fā)送出去。

1．2 具體特點(diǎn)
當空間中存在多個(gè)無(wú)線(xiàn)串口設備時(shí)，能識別出各個(gè)設備的身份，通過(guò)交互后能跟目的設備建立無(wú)線(xiàn)連接通道，并能互發(fā)數據。例如：當空間中存在A(yíng)，B，C，D這4個(gè)無(wú)線(xiàn)串口時(shí)，A要給D發(fā)送數據，通過(guò)A與D的交流，A能準確地將數據發(fā)送給D而不會(huì )影響到B和C。
RS-232在沒(méi)有Modem情況下，傳輸距離為15 m以?xún)龋?5 m的線(xiàn)長(cháng)笨重復雜，布線(xiàn)繁瑣，還會(huì )產(chǎn)生電磁干擾、信號衰減嚴重。采用無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，避免復雜的布線(xiàn)，且傳輸距離長(cháng)，能較好地解決長(cháng)距離傳輸問(wèn)題。
尺寸為：54mm×18 mm，與U盤(pán)大小類(lèi)似，精致方便，適合戶(hù)外、辦公室使用。

2 芯片選擇
因為尺寸上的要求，選擇的芯片尺寸應盡量小，而且外圍簡(jiǎn)單，性能穩定并且價(jià)格要合理。
2．1 USB轉串口芯片
USB轉串口芯片選擇性?xún)r(jià)比高的PL2303HX，如圖2所示，特性如下：(1)支持全速USB V2．0。(2)片內擁有5 V轉3 V的穩壓器，12 MHz晶體振蕩。(3)支持全雙工串口，6個(gè)調制解調控制腳(RTS，CTS，DTR，DSR，DCD，RI)。(4)獨立的串口電源。(5)可編程速率75 bit·s-1～6 Mbit·s-1。