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Driver USB a serial TTL

USB2TTL

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USB2TTL

El módulo USB2TTL serial es un sistema que permite realizar comunicación con el puerto USB mediante protocolo serial, pero en niveles TTL (0 a 5V). Así, es una sencilla manera de proveerle conectividad USB a microcontroladores que carezcan de este módulo. Con soporte para diferentes sistemas operativos, tanto Windows, Linux como MAC OS, el USB2TTL se convierte en una alternativa OEM para diseños de sistemas electrónicos que requieran de conectividad con estaciones de trabajo o computadoras personales.

○ Acceso a todas las líneas del estándar RS232 (TXD, RXD, DCD, CTS, RTS, DTR, DSR, IR).

○ Selección de nivel TTL para las líneas del enlace serial (3,3V o 5V).○ Leds de estado de comunicación (RXD, TXD).○ Modo bitbang, permite controlar las líneas del protocolo RS232 como si

fuera un puerto de E/S.○ Provee alimentación desde el puerto USB (5V, máxima corriente definida

por el puerto USB).○ Fácil conexión a protoboard.

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2. CARACTERÍSTICAS

1. INTRODUCCIÓN

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El USB2TTL es un módulo de dimensiones reducidas (5x2,2 cm), que al ser conectado al computador mediante un cable USB, es reconocido como un puerto serial virtual, o “Virtual Serial Comm Port”. El voltaje de salida de los pines que componen la interfaz serial o UART puede ser establecido ya sea en 3.3V o 5V.

Esto le otorga mayor versatilidad al módulo, al poder interactuar con sistemas de bajo consumo. El estado de la comunicación puede ser verificado a través los leds que se incluyen, tanto para recepción como para transmisión. El módulo incluye todas las líneas utilizadas en el protocolo serial RS232, y además de éstas, cinco líneas de propósito general, que pueden ser programadas de diferente manera, desde generar una señal de reloj para un microcontrolador hasta señales de E/S de propósito general.

El USB2TTL usa el integrado FT232RL de FTDI, el cual se encarga de controlar el puerto serial virtual generado cuando el dispositivo se conecta al PC. USB2TTL cuenta con dos interfaces, la primera dispone la alimentación y las líneas RXD y TXD, a través de PORT1, como se observa en la ilustración [2]. La otra interfaz, definida como PORT2, provee además las líneas del estándar RS232, junto con cinco líneas de propósito general (CBUS0..4), que pueden ser controladas mediante las librerías proveídas por el fabricante del chip, en su página web [1]. Además, es posible seleccionar el nivel de las salidas, entre 3,3V y 5V, gracias al selector SC1 de la tarjeta.

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3. DESCRIPCIÓN

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LED Rx

Jumper dealimentación

SC1

LED Tx

DispositivoFTDI

Puerto Mini-USB

PORT1

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PORT2b PORT2a

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USB2TTL consta de 16 pines en la cara anterior, y 7 pines en la posterior, demarcados cada uno para su fácil reconocimiento. La figura [3] muestra la disposición de pines en el dispositivo.

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4. PINOUT

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Descripción de pines:

PORT2a:

CB3: Línea propósito general 3.

CB2: Línea propósito general 2.

CB4: Línea propósito general 4.

RST: Reset.

CB1: Línea propósito general 1.

CB0: Línea propósito general 0.

GND: Tierra.

VCC: Alimentación (5V).

PORT2b:

CTS: Línea CTS de estándar RS232.

DCD: Línea DCD de estándar RS232.

DSR: Línea DSR de estándar RS232.

RI: Línea RI de estándar RS232.

RXD: Línea RXD de estándar RS232.

RTS: Línea RTS de estándar RS232.

DTR: Línea DTR de estándar RS232.

TXD: Línea TXD de estándar RS232.

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PORT1:

VCC: Alimentación (5V).

RXD: Línea RXD de estándar RS232.

TXD: Línea TXD de estándar RS232.

GND: Tierra.

SC1:

5V: Salidas a 5V.

VCC: Alimentación.

3.3V: Salidas a 3,3V.

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INSTALACIÓN DE DRIVERS

Los drivers para el dispositivo se encuentran disponibles tanto para Windows como Linux y MAC OS. En la página de FTDI [1] se encuentran disponibles para su descarga. Existen dos tipos de drivers, el VCP y el D2XX. El primero (VCP: Virtual Comm Port) reconoce el dispositivo como un puerto serial, y permite establecer los parámetros generales, como tasa de baudios, bits de parada, bits de datos, paridad, etc. El segundo permite tratar directamente el dispositivo USB por medio de una librería DLL. Está disponible un driver similar para sistemas Linux, sin embargo no se incluyen las fuentes. De todas maneras existen drivers de terceros que sí entregan el código utilizado ([3] y [4]).

WindowsEn Windows la instalación del driver es sencilla. Descargue el driver correspondiente a su versión de Windows. Descomprima el archivo en el lugar que desee. Posteriormente, conecte el dispositivo, usando un cable USB A-B, como lo muestra la figura 1 de la tabla [5]. Si ha sido correctamente conectado, Windows alerta al usuario sobre el nuevo dispositivo conectado (figura 2). Aparece entonces la ventana de la figura 3. Seleccione la opción “Instalar desde una lista o ubicación específica” y continúe. Seleccione en la casilla “Incluir esta ubicación en la búsqueda” y seleccione la carpeta previamente descomprimida que contiene el driver (figura 4). Por último, continúe, y si todo ha salido en orden, observará que el sistema reconoce el dispositivo, y en el administrador de dispositivos aparecerá éste, identificado con la cadena “COM” seguida de un número que se asigna dependiendo del puerto USB donde haya sido conectado.

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5. SOFTWARE

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Tabla 1: Instalación de drivers FTDI

LinuxEn Linux, a partir del kernel 2.4, el driver VCP se encuentra incluído [2], por lo que no es necesaria la instalación de software adicional para manejar el módulo emulando un puerto serial, a menos que se desee utilizar el modo bitbang, por lo que en ese caso, se recomienda seguir el siguiente link para mayor información [4].

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PRIMEROS PASOS

Con los drivers ya instalados, basta con seguir los siguientes pasos para probar el funcionamiento del módulo USB2TTL.

Conexión al PC:Inserte un cable USB A-B del módulo al computador, tal como lo muestra la figura 1 de la tabla [5]. Al conectar correctamente el sistema, debe aparecer un aviso en sistemas Windows, indicando que un nuevo dispositivo ha sido conectado (ver figura 6 de la tabla [5]).

Verificación del puerto asignado:Será necesario verificar que nombre de puerto serial le ha sido asignado al módulo, ya que esta cadena servirá para poder interactuar con él. Generalmente en sistemas Windows el nombre asignado corresponde a COM seguido de una numeración, generalmente dependiente del puerto USB donde haya sido conectado el módulo. En sistemas Linux, si éste es el único conversor USB-serial conectado, seguramente le habrá sido asignado el nombre ttyUSB0 (recuerde que los dispositivos se hallan en la carpeta /dev). Para verificar el número de puerto asignado se puede utilizar el administrador de dispositivos en Windows, y en Linux verificar la lista de interfaces seriales con el comando ls /dev | grep ttyUSB.

Terminal serial:Cuando el nombre del puerto ha sido satisfactoriamente identificado, se puede proceder a las pruebas del módulo. Para ello será necesario contar con un software terminal. En Windows XP y previos se cuenta con Hyperterminal, un programa bastante sencillo y suficiente para las pruebas a realizar. En Vista será necesario instalar uno, ya que el hyperterminal no ha sido incluido con esta distribución. Se recomienda instalar el puTTY [6]. En Linux se puede utilizar gtkterm [7] o moni [4] como terminal, que también son bastante sencillos y bastarán para las pruebas a realizar en esta sección (ver imágenes de la tabla [6]).

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Tabla 2: Terminales seriales de Windows y Linux

Se debe ejecutar el terminal, y abrir el puerto de acuerdo al nombre que previamente hemos identificado. Compruebe que la opción de eco se encuentra activa, de tal forma que se puedan observar los caracteres escritos en la terminal.

Configuración del módulo USB2TTL para pruebas:

En el módulo USB2TTL, utilice el jumper de selección de voltaje de las líneas, para colocarlo en PORT1, uniendo las señales RXD y TXD. De esta manera, todo lo que se envíe por la interfaz serial, deberá regresar al terminal. Las ilustraciones de la tabla [7] muestran el jumper colocado primero en la posición de selección de 5V, y luego en la posición para pruebas, cortocircuitando las líneas RXD y TXD. Esta configuración debe ser utilizada únicamente para pruebas; en operación normal del dispositivo el jumper debe estar ubicado en alguno de las dos opciones de voltaje de salida: 3,3V o 5V.

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Tabla 3: Configuración normal y de pruebas del módulo USB2TTL

MODO BITBANG

El modo Bitbang es útil cuando se quiere utilizar las salidas del módulo USB2TTL como un puerto digital de E/S. De esta manera, es posible controlar el estado de cada una de las señales involucradas en el estándar RS232, con lo cual se dispone de hasta 8 líneas libres de E/S. Por supuesto, la velocidad de conmutación que permiten estas salidas no será tan alta, debido a que se debe definir su estado una a una. Pero para efectos prácticos resultan muy útiles, en sistemas que necesiten de una señal de reset, o simplemente cuando se quieran realizar pruebas sencillas del módulo. La descripción de operación en este modo se puede encontrar en [8] para sistemas Windows, mientras que para Linux la información más completa se encuentra en [4].

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Drivers:(1)http://www.ftdichip.com/FTDrivers.htm (2)http://ftdi-usb-sio.sourceforge.net/ (3)http://www.intra2net.com/de/produkte/opensource/ftdi/index.p

hp(4)http://www.linuxfocus.org/~guido/#ftdibb

Terminales seriales:(5)http://www.rolf-schroedter.de/moni/ (6)http://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/ (7)http://www.jls-info.com/julien/linux/

Otros:(8)http://www.ftdichip.com/Documents/AppNotes.htm (9)www.naxuscolombia.com

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6. REFERENCIAS