三極管作為RS232電平轉(zhuǎn)換進(jìn)行通信

第一個(gè)版本：

就是我所說的adsl modem和PC通過RS232的接口這個(gè)電路圖

圖1

這個(gè)圖通信是沒有問題的，但是缺點(diǎn)不穩(wěn)定，容易受到干擾，因?yàn)檫@個(gè)電路FYI朋友特別提到不是很不符合RS232的電氣標(biāo)準(zhǔn)，但是通信絕對(duì)沒問題。我做過如下實(shí)驗(yàn)。

圖2

圖3（專門放大看看效果）

左邊一塊是為了進(jìn)行和pc通信用到的一個(gè)華邦單片機(jī)，右上角的是一個(gè)通過232芯片的電平轉(zhuǎn)換接口電路（為了有一個(gè)焊接DB9的2腳的地方，所以就用這個(gè)電路作橋梁力量根紅線就是直接接到DB9的2腳和地），右下邊的一個(gè)就是三極管電路了。按照?qǐng)D1的解法搭建的一個(gè)。單片機(jī)固定發(fā)送一字符串“Wellcome to test RS232！”，發(fā)現(xiàn)接收的情況還比較好。只是在沒有任何干擾的情況下，但是如果受不小心碰到引腳，那就會(huì)出現(xiàn)亂碼了！這對(duì)于通信的電路來說是致命的。

圖4

圖4就是串口接收的信息。

2、還有一個(gè)電路就是帶電容可以產(chǎn)生伏電壓的。

圖5

圖5有個(gè)不同的地方就是很好的利用了串口的電氣特性來偷電給三極管供電，還用到在DB9的PCTXD 不工作時(shí)維持邏輯1(-12V)的特性, 來對(duì)C7 充電, 以提供PCRXD 的負(fù)電平。但是這個(gè)電路有個(gè)很不合理的電管，串口的4、6、7、8這幾個(gè)引腳我測(cè)量過，有輸出電壓應(yīng)該在12V左右的，這個(gè)電壓給圖5中的9015供電，然后圖五所示6out的應(yīng)該是接到5V的系統(tǒng)上，所以不管則那樣，9015始終是倒通的，DB9的2引腳始終保持在12V左右，無法達(dá)到我們需要的效果，這個(gè)通信不成功。

3、還有個(gè)對(duì)于上面來說綜合了前面的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)了不少。

圖6

如圖6所示，圖6中電源采用5V供電，這就很好的避免了圖5的那個(gè)問題了，因?yàn)?015的導(dǎo)通條件應(yīng)該是TXD的電壓比9015的供電電壓低至少0.7V以上，才能保證很好的通信。所以圖5中的偷電電壓為12V左右，遠(yuǎn)比6out的電壓5V大，不管如何，9015是倒通的。

如下便是仿真原理圖和波形。

圖7

圖8

通過圖8的波形基本上可以看出這種設(shè)計(jì)的缺陷。

另外，通過c7和PCTXD的特性產(chǎn)生如電壓的波形也有。

圖9

圖7所示，藍(lán)色的是TXD的波形，紅色的是PCTXD的波形，通過這個(gè)波形圖，可以清晰地看到當(dāng)藍(lán)色的波形為高電平是，紅色的波形明顯有負(fù)電壓-7.611（我模擬的PCTXD的電壓為-8V）；當(dāng)藍(lán)色的波形時(shí)低電平的時(shí)候，紅色的波形輸出則是5V。這組參數(shù)說明完全符合RS232的邏輯特性和電氣特性。

另外，還考慮了FYI朋友的半雙工問題，我也模擬了一下。

圖10

如圖10所示，我采用開關(guān)的形式來模擬半雙工的情形，根據(jù)方針的波形圖來分析一下結(jié)果把。

圖11

圖12

圖10種的兩個(gè)示波器的圖形分別對(duì)應(yīng)圖11和圖12。通過示波器的數(shù)據(jù)顯示，在切換開關(guān)的時(shí)候，完全符合要求，在不干擾通信的情況下，完全可以達(dá)到半雙工的要求的。

另外我還用proteus模擬了一下單片機(jī)和串口進(jìn)行通行的過程。

圖12

圖13時(shí)一個(gè)單片機(jī)--〉rs232---〉三極管組成rs232---〉模擬串口

圖14

圖14是對(duì)圖13的三個(gè)特殊點(diǎn)進(jìn)行示波器觀察的波形。

黃色的波形時(shí)三極管輸出的RXD的波形

藍(lán)色的波形是三極管輸入（RS232輸出TXD）的波形

紅色的波形是單片機(jī)的TXD輸出波形。

通過這三個(gè)波形的對(duì)比，可以清晰地看出，三極管可以勝任代替max232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的任務(wù)，但是前提條件是波特率不能太高，三極管選擇有要求（具體要求我一時(shí)說不上來）。我仿真的時(shí)候遇到過用bc807代替9015的，但是效果很不好，用2sc1015效果好多了。這種通信不是很穩(wěn)定，極易受到外界的干擾（我還沒有模擬電源受到干擾的情況）。

經(jīng)過以上分析，我覺得，應(yīng)該在使用條件不是很苛刻的情況下，可以選擇用如下電路：