USB接口微型無線串口設(shè)計(jì)

摘要 RS-232是異步通信中應(yīng)用廣泛的通訊協(xié)議之一，廣泛應(yīng)用于終端設(shè)備之間的相互通信。無線通信取代有線通信是技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，小巧精致便攜是技術(shù)應(yīng)用的需要，為此，文中利用主流USB接口加無線通信技術(shù)，開發(fā)出簡單實(shí)用的USB無線串口。介紹了USB接口微型無線串口的制作方法，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(wěn)定可靠，可廣泛應(yīng)用于各種實(shí)際場(chǎng)合。
關(guān)鍵詞 RS-232；微型；USB無線串口

RS-232串行協(xié)議是標(biāo)準(zhǔn)總線，廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備之間的通信。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，筆記本電腦逐漸取代臺(tái)式機(jī)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、接線復(fù)雜。為此，文中制作一種USB型接口的無線串口，其接插方便、小巧精致、簡單實(shí)用，更適合辦公室、實(shí)驗(yàn)室及戶外設(shè)備之間的通信。

1 無線串口設(shè)計(jì)原理
1．1 總體框架圖
硬件總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，基本原理為：串口數(shù)據(jù)從USB接口進(jìn)入，經(jīng)過USB轉(zhuǎn)串口芯片將USB封裝的包轉(zhuǎn)成RS232形式的數(shù)據(jù)，再通過無線射頻芯片由天線發(fā)送出去。

1．2 具體特點(diǎn)
當(dāng)空間中存在多個(gè)無線串口設(shè)備時(shí)，能識(shí)別出各個(gè)設(shè)備的身份，通過交互后能跟目的設(shè)備建立無線連接通道，并能互發(fā)數(shù)據(jù)。例如：當(dāng)空間中存在A，B，C，D這4個(gè)無線串口時(shí)，A要給D發(fā)送數(shù)據(jù)，通過A與D的交流，A能準(zhǔn)確地將數(shù)據(jù)發(fā)送給D而不會(huì)影響到B和C。
RS-232在沒有Modem情況下，傳輸距離為15 m以內(nèi)，15 m的線長笨重復(fù)雜，布線繁瑣，還會(huì)產(chǎn)生電磁干擾、信號(hào)衰減嚴(yán)重。采用無線傳輸技術(shù)，避免復(fù)雜的布線，且傳輸距離長，能較好地解決長距離傳輸問題。
尺寸為：54mm×18 mm，與U盤大小類似，精致方便，適合戶外、辦公室使用。

2 芯片選擇
因?yàn)槌叽缟系囊?，選擇的芯片尺寸應(yīng)盡量小，而且外圍簡單，性能穩(wěn)定并且價(jià)格要合理。
2．1 USB轉(zhuǎn)串口芯片
USB轉(zhuǎn)串口芯片選擇性價(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(nèi)擁有5 V轉(zhuǎn)3 V的穩(wěn)壓器，12 MHz晶體振蕩。(3)支持全雙工串口，6個(gè)調(diào)制解調(diào)控制腳(RTS，CTS，DTR，DSR，DCD，RI)。(4)獨(dú)立的串口電源。(5)可編程速率75 bit·s-1～6 Mbit·s-1。