CP2102: преобразователь usb to uart, программатор и драйвер

CP2102 — это высокоинтегрированный мостовой контроллер USB-UART (UART — универсальный асинхронный приемопередатчик), который обеспечивает простое пользование с использованием минимума компонентов и пространства на плате. Считается, что USB-UART самый полезный и востребованный, так как на рынке в данный момент нет ничего лучше, а при работе с компьютером, чтобы передать необходимую информацию, это незаменимая вещь.

К компьютеру преобразователь подключается через USB порт. Внутри CP2102, в свою очередь, микроконтроллер взаимодействует с микросхемой по UART.

Преобразователь имеет функциональный контроллер USB, USB-приемопередатчик, генератор.

Программируемое ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) программируется на плате через USB, что намного облегчает сам процесс.

USB для моста контроллера UART

Перед настройкой и использованием COM-порта для отправки и получения данных его необходимо сначала его открыть. Когда COM-порт будет открыт, дескриптор обозначается функцией CreateFile (х), которая с этого момента используется для всех взаимодействий. На официальном сайте есть пример такого кода (COM3).

CreateFile () — это строка, содержащая номер используемого COM-порта. Эта строка всегда будет иметь форму — \\\\.

\\ COMX, где ‘X’ — номер используемого COM-порта. Второй параметр содержит флаги доступа, которые будут иметь вид GEN.

ERIC_READ и GENERIC_WRITE — это доступ как для чтения, так и для записи.

Третий и четвертый параметры всегда должен быть нулями.

Пятый параметр всегда OPEN_EXISTING при использовании CreateFile () для приложений COM.

Шестой параметр — FILE_ATTRIBUTE_NORMAL. Кроме того, FILE_FLAG_OVERLAPPED — необязательны.

Если это все проходит успешно, то дескриптор COM-порта будет назначен переменной HANDLE.

Плата NodeMCU на ESP8266 с драйвером CP2102

NodeMCU — это плата. Она нужна для того, чтобы работать со схемами при помощи своих сигналов (WI-FI сигналов) на локальную сеть. Действительно, NodeMCU — универсальность в техническом мире, у которой нет никаких границ. Благодаря полным и автономным сетевым возможностям Wi-Fi может работать либо как автономное приложение, либо как подчиненное устройство MCU хоста. В нее встроен высокоскоростной кэш, который помогает повысить производительность системы и оптимизировать системную память. Можно применять к любой конструкции микроконтроллера в качестве адаптера Wi-Fi через такие интерфейсы как: SPI (SDIO) или UART.

Функции ESP8266:

1. Быстрое переключение между режимами сна и пробуждения, что позволяет экономить энергию;
2. Адаптивное смещение радиосигнала для работы с низким энергопотреблением;
3. Расширенная обработка сигналов;
4. Механизмы подавления побочных эффектов и радиочастот для общей сотовой связи, Bluetooth, DDR (удвоенная скорость передачи данных), LVDS (передача электрических сигналов на высоких частотах на медной витой паре);
5. Уменьшение помех LCD (жидкокристаллический дисплей).

Характеристика:

1. Размер платы — 60 мм х 30 мм. Размер требует минимальных внешних схем;
2. Flash-память — 4 МБ;
3. Частота микропроцессора — 80 МГц.

Подключение платы к ПК происходит через USB. Дальше устанавливаем драйвер CP2102.

Как скачать USB драйвер (CP2102 Driver)?

Установка драйвера будет проходить с платой NodeMCU. Это можно проводить на всех операционных системах (Windows, Linux, MacOS). Драйвер можно взять на официальном сайте Silabs или же найти на других источниках.

Пошаговая инструкция:

1. Скачать необходимый драйвер, исходя из имеющейся операционной системы;
2. Подсоединить NodeMCU к компьютеру через USB;
3. Распаковать скачанный архив;
4. Запустить файл;
5. Принять лицензионное соглашение;
6. Проверяем COM-порт.

Чтобы проверить COM-порт нужно следующее:

Если установка прошла правильно, то в диспетчере устройств в разделе “Порты” высветится разделение CP2102 USB to UART bridge controller(название будет приблизительно такое).

CP2102-GM

CP2102-GM — преобразователь интерфейсов UART, GPIO в USB.

У него есть встроенный USB-трансивер и нет внешних резисторов. Имеются встроенные часы. В преобразователь встроена 1024-байтовая EEPROM для идентифицирования производителя продукта, его ID, серийный номер, дескриптор мощности, номер выпуска и описание. Также есть встроенная схема сброса при включении питания и стабилизатор напряжения с выходом в 3,3 В.

Отметим, что программное обеспечение совместимо с CP2101.

Рабочая температура от -40 °С до +85 °С.

Скорость передачи: от 300 бит / с до 1 Мбит / с.

Преобразователь CP2102

Преобразователь CP2102 — одночиповый USB для передачи данных UART.

Его программное обеспечение совместимо с CP2101.

Рассмотрим его характеристику:

Имеется асинхронная последовательная шина данных (UART).

Поддерживаемые форматы данных:

• Биты данных: 5, 6, 7 и 8;
• Стоповые биты: 1, 1,5 и 2;
• Четность: нечетный, четный, знак, пробел, без четности.

Скорость передачи: от 300 бит / с до 1 Мбит.

Есть 576-байтовый буфер приема; 640 байт буфер передачи.

Драйверы устройств виртуального COM-порта работают с существующими приложениями для ПК с COM-портом.

Есть лицензия на распространение без лицензионных отчислений.

Поддерживается на:

• Windows Vista / XP / Server 2003/2000 / 98SE
• Mac OS-X / OS-9
• Linux

Примеры приложений:

• Обновление устаревших устройств RS-232 до USB;
• Интерфейсный USB-кабель сотового телефона;
• Интерфейсный USB-кабель КПК;
• Последовательный адаптер USB-RS-232.

Напряжение питания:

• Автономное питание: от 3,0 до 3,6 В;
• Питание от шины USB: от 4,0 до 5,25 В.

Упаковка:

• Бессвинцовый 28-контактный QFN (5 x 5 мм)
• Номер для заказа
• Диапазон рабочих температур: от –40 до +85 ° C.

Программатор CP2102

Функциональный контроллер универсальной последовательной шины в CP2102 — это полноскоростное устройство, совместимое с USB 2.0, и со встроенным приемопередатчиком и резистором. Функциональный контроллер USB управляет всеми передачами данных между USB и UART, а также командными запросами, генерируемыми хост-контроллером USB и командами для управления функцией UART.

Сигналы USB Suspend и Resume поддерживаются для управления питанием как устройства CP2102 как внешней схемы. CP2102 перейдет в режим ожидания при обнаружении на шине сигнала приостановки. На входе в режим ожидания, CP2102 подает сигнал “приостановить”. Такой сигнал также подтверждаются после сброса CP2102 до завершения настройки устройства во время перечисления USB.

CP2102 выходит из режима ожидания при возникновении любого из следующих событий:

1. Обнаружена сигнализация возобновления или генерируется,
2. Обнаружен сигнал сброса USB,
3. Происходит сброс устройства. При выходе из режима ожидания сигналы приостановки отменяются.

Приостановка временно достигает высокого уровня во время сброса CP2102. Если такие действия не устраивают вас, то можно использовать сильное понижение (10 кОм), что даст гарантию на то, что приостановка останется на низком уровне во время сброса.

Советы для улучшения программатора:

• Для повышения помехоустойчивости можно добавить подтягивающий резистор 4,7 кОм.
• Танталовый конденсатор 4,7 мкФ может быть добавлен при питании других устройств от встроенного стабилизатора.
• Для защиты от электростатического разряда необходимо добавить диоды, подавляющие переходное напряжение в лавинах.
• Используйте Littlefuse p / n SP0503BAHT (или что-то аналогичное).
• Резистор 10 кОм направить “к земле” для удержания низкого уровня приостановки при первоначальном включении питания или сбросе устройства.

CP2102 USB TTL UART

CP2102 — USB-UART преобразователь с TTL логикой. Это нужно для того, чтобы можно было программировать на контроллерах, например Arduino. Все характеристики аналогичны верхним. Используется он в роли программатора. Есть USB-разъем, а также 6 выводов:

1. +3.3v,
2. +5v,
3. GND,
4. TX,
5. RX,
6. DTR.

Есть отверстия DCD, D3R, RTS, CTS, SUS, SUS, R1, RST.

Чтобы нагляднее показать работу с TTL, приведем пример к подключению к Arduino Pro Mini.

Arduino на CP2102

В предыдущем разделе уже говорилось про программатор. Здесь он и понадобиться при работе с Arduino.

Первым делом нужно установить драйвер CP2102 (об этом уже рассказывалось). Пользоваться будем Arduino Pro Mini и CP2102 USB to TTL.

Здесь представлена схема подключения, поэтому ничего сложного в работе нет. Самое главное — следовать по схеме и обратить внимание на выбор платы. Можно обойтись и без установки драйвера (некоторые люди так делают), но маловероятно, что будет что-то работать.

Подключение CP2102

Самое важное — скачать драйвер. После этого пункта обращаем внимание на провода (их должно быть 5).

Подключаем в таком порядке:

1. TX — RX
2. VCC — V5.0
3. GND — GMD
4. RX — TX
5. RESET- DTE

Как и говорилось ранее, на компьютере появится новый порт. Дальше понадобится утилита для параметров EEPROM. После этого можно менять под себя некоторые параметры:

1. Защита персональных данных;
2. Питание и его регулирование;
3. Максимальная сила тока;
4. ID продукта;
5. ID производителя.

Если происходит замена VID и PID, то нужно переделывать дайвера, так как производитель делал именно на них. Для этого нужна еще одна утилита, но уже для драйверов. Найти ее легко. После этого получаем нужный результат.

CP2102 в DataSheet

Чтобы больше ознакомиться с характеристикой, скачать драйверы и увидеть разбор схем, то можно перейти на официальный сайт производителя контроллера. Информация дана не только про сам CP2102, но и про последующие от него производные вещи, рассмотренные в этой статье.

Приобрести CP2102 можно в Алиэкспрессе, там самые хорошие цены. Кликай по ссылке.
Клёвое видео на тему статьи: