Cum să obțineți energie din portul RS-232
Acest text încearcă să șteargă misterul cum să scoateți puterea din puterea serială a computerului. Există destul de multe circuite mici care își iau toată puterea de funcționare din portul serial, unde nu există un pin real de ieșire. Exemple pentru acest tip de circuite sunt mouse-ul PC-ului și dongle-ul de protecție software. S-ar putea să vă întrebați cum este posibil acest lucru.
Există o modalitate de a scoate puterea din portul serial: furați-l de la liniile de semnal. Când dezvoltați propriul dvs. circuit care conectează numai computerul, atunci singura linie care poate fi utilizată sunt liniile de semnal de ieșire de la portul serial al computerului: DTS, RTS și TD.
În situația normală de funcționare, DTR și RTS sunt ridicate, astfel încât dau o ieșire de tensiune pozitivă (aproximativ + 12V când nu sunt încărcate). Pinul TD este în logica 1 atunci când nu sunt trimise date, ceea ce înseamnă că este de cele mai multe ori la tensiune negativă (-12V când nu este încărcat) de cele mai multe ori. Tensiunea la aceste ieșiri scade destul de repede atunci când curentul de sarcină este crescut, deoarece acestea sunt proiectate să acționeze în mod normal doar circuite de intrare RS-232 (rezistență de 3-7 kohm). Tensiunea scade aproximativ 1-2 volți la fiecare 1 mA de curent de sarcină crește. De obicei, debitul curentului de scurtcircuit este de 7-10 mA (depinde de tipurile de circuite utilizate în portul serial al computerului).
Mouse serial PC
Mouse-ul serial al computerului folosește de obicei linii DRT și RTS pentru a genera + 5V putere pentru circuitul microcontrolerului de la mouse. Deoarece mouse-ul optomecanic tipic are nevoie de energie și pentru 4 led-uri din detectoarele de mișcare optocuplare, nu există multă energie de pierdut. Un mouse tipic pentru computer poate avea următoarele cerințe de alimentare: "+ 15V 4mA -15V 4mA" (preluat din partea inferioară a mouse-ului Microsoft).
O abordare tipică face ca puterea microcontrolerului să fie utilizarea diodelor pentru a prelua curentul de pe liniile DTR și RTS și apoi să îl alimenteze printr-un rezistor la toate ledurile (cu infraroșu) din detectoarele de mișcare. Toate cele patru LED-uri (cu infraroșu) sunt conectate în serie, ceea ce oferă o cădere de tensiune de aproximativ + 5V peste toate ledurile (tipice pentru LED-urile IR utilizate la mouse). Acest + 5V este o putere adecvată pentru microcontrolerul de mouse de mică putere. Circuitul de transmisie a datelor seriale constă dintr-un circuit de tranzistor discret discret, care îl face să consume cât mai puțină energie. Alimentarea pozitivă este de obicei preluată de la liniile RTS și DRT (imediat după diode și înainte ca rezistorul să ajungă la LED-uri). Alimentarea negativă pentru emițător este preluată de la pinul TD. Mouse-ul portului serial PC tipic ia 10 mA curent total și funcționează la o tensiune de 6-15V. Pentru mai multe informații despre funcționarea mouse-ului PC, verificați documentul de protocol al mouse-ului PC-ului meu. Unele scheme ale implementării mouse-ului de lucru pe PC pot fi găsite din implementarea mouse-ului PC folosind COP800 (AN-681) de la National Semiconductor și implementarea unui controler de mouse simplu serial utilizând PIC16C5x (AN519) de la Microchip.
Circuitul meu
Următorul circuit este un exemplu de cum să obțineți energie din portul serial RS-232. Oferă putere reglată de + 5V pentru circuitele logice și, de asemenea, surse de alimentare pozitive și negative nereglementate pentru circuitul de transmisie RS-232. Circuitul oferă doar câteva miliampresi de putere, deoarece puterea disponibilă de la portul serial este limitată (iar rezistențele R1, R2 și R3 limitează curentul mai mult).
Ideea de modificare: utilizați circuitul cu port serial cu 9 pini
PC-urile moderne au de obicei un port cu 9 pini în loc de acest port mai vechi cu 25 de pini. Dacă doriți să utilizați acest circuit cu un astfel de computer, aveți două opțiuni: utilizați un adaptor de 9 până la 25 de pini sau modificați circuitul la portul cu 9 pini. Pentru a face conversia, trebuie să faceți următoarele modificări la pinout-ul circuitului:
Ideea de modificare: devine mai actualizat
Puteți obține un pic mai mult curent din circuit dacă lăsați rezistențele (R1, Rs, R3) și le înlocuiți cu o bucată scurtă de sârmă. Regulatorul 78L05 ia 3-4 mA curent tot timpul și are nevoie de cel puțin 2V cădere de tensiune, deci dacă puteți găsi un regulator similar care să ia mai puțin curent și să aibă o cădere de tensiune mai mică, veți obține mai mult curent pentru circuitul dvs. Un astfel de circuit poate fi găsit la http://www.ee.washington.edu/eeca/circuits/serialpower.txt.
Alte circuite
Unele circuite de intrare a semnalului de circuite mici pe care le-am văzut au luat surse pozitive și negative pentru circuitul amplificator operațional simplu folosind doar linii DTR și RTS. Doar conducând unul dintre ele la 1 și altul la 0 folosind rutina software adecvată, există tensiuni pozitive și negative disponibile de la acei pini.
Unele circuite simple care nu necesită multă putere (mai puțin de 2 mA) își pot lua puterea pur și simplu de la o singură linie de port serial (DRT, RTS sau TD). Am folosit această abordare la circuitul Serial Port A/D-converter, unde am luat puterea de la linia DTR și am reglat-o la + 5V cu rezistor de 1 kohm și diodă zener de 5,1V.