Cp2102 схема включения. Установка драйвера CP210x USB to UART Bridge VCP driver. Изменение VID, PID и др. характеристик конвертера

В продолжение к теме «Программатор AVR910», про маленькое устройство, хочу предоставить вашему вниманию следующий мой «девайс».
В одно время, начиная осваивать микроконтроллер, у меня возникла цель обмениваться, с помощью него, данными с компьютером.

В контроллере АТmega16 есть UART (RS-232) или проще говоря, СОМ порт, только с уровнями 5 Вольт.
Чтобы «свести» его с компьютером необходимо повысить эти уровни до 10 Вольт.
Эту операцию, в основном, делает микросхема MAX232.

Её можно использовать в случае, когда используется СОМ порт на компьютере (аппаратный).
Но я хотел использовать порт USB. Пошёл в магазин и купил простой дата кабель к сотовому телефону.
Как я думал, тогда все кабели одинаковые и пины в них задействованы RX и TX.
Я ошибался... Кабели, попавшиеся мне, сделаны на микросхеме PL2303, которая не обеспечивает полный СОМ порт.
Из трёх купленных кабелей, попался один, который, что называется, работал «на ура».
Он основан на микросхеме CP-2102 . Это USB-RS232 адаптер.

Найдя в сети схему адаптера, основанного на этой микросхеме, я начал собирать устройство. Эта микросхема может программироваться под ваши данные (Производитель, серийный номер, название устройства, если вы хотите своё устройство связать с компьютером). Всё во вложенных файлах .

Схема его до безобразия проста.
Причём контроллер, можно сразу соединять, без переводов уровней (5-10 Вольт).
Исполнение, как всегда сверх миниатюрное.

Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только

Файлы

Образец драйвера
▼ 🕗 13/12/08 ⚖️ 3,23 Mb ⇣ 435 Здравствуй, читатель!

--
Спасибо за внимание!

Прога для изготовления ваших собственных драйверов
▼ 🕗 13/12/08 ⚖️ 238,88 Kb ⇣ 416 Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.

Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи - помоги мне!

--
Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

Схема и печатка
▼ 🕗 13/12/08 ⚖️ 41,22 Kb ⇣ 461

Обзор конвертера USB - UART TTL на CP2102

Зачем он нужен

Программировать различные ардуино- и не адуино- образные контроллеры, получать информацию на компьютер со всего, что имеет последовательный интерфейс с TTL логикой.
Я в своих проектах использую его с , и .

Чем он отличается от других подобных устройств

Дополнительным выводом DTR, который можно напрямую подключить к входу RESET на контроллерах не имеющих USB на плате. После этого при программировании давить кнопку RESET не нужно. Для меня это очень удобно, когда контроллер спрятан недрах моей поделки и доступ к кнопке бывает очень затруднительным.

Поддержкой производителя, совместимостью с оригинальными драйверами и ПО, в отличие от поддельных FTDI, у которых

Дополнительными выводами (дырками под контакты) на плате, например, позволяющими уводить USB в энергосберегающий режим.

Интересной возможностью менять VID, PID и текст, с которым опознается плата, собирать свой драйвер со требуемыми параметрами, что довольно интересно в коммерческих проектах. Об этом я расскажу дальше.

Тех, кого заинтересовал, пожалуйста под кат

Заказал я на премию за обзор много всякой мелочевки у на Ebay и в том числе за $1.79

Товар ехал целых 54 дня. Ну к нашей почте я уже привык, чего не скажешь о курсе доллара к рублю (((

Обычный желтый пакет. Внутри платки в запаянных прозрачных пакетиках. Все как обычно.

На плате есть дополнительные отверстия, куда можно впаять выводы дополнительного модемного контроля и перевода USB в режим SUSPENDED

Характеристики

Чип CP2102 от
Скорость обмена данными по UART 300Бит/сек - 1Мбит/сек
Буфер чтения 576 байт, записи 640 байт
Поддержка USB 2.0 12Мбит/сек
Поддержка режима SUSPENDED USB
Встроенный стабилизатор питания 3.3В 100мА
EEPROM с конфигурационными параметрами 1024 байт
Поддерживаемые ОС Windows 8/7/Vista/Server 2003/XP/2000, Windows CE, Mac OS-X/OS-9, Linux, Android
Возможность настройки параметров платы и драйверов под свои проекты
Размеры платы 26.5 x 15.6 мм

По размеру плата мало отличается от
на фото сравнения с другими конвертерами USB/UART

Перед использованием платы необходимо установить

Для соединения к контроллеру нужны 5 проводов:
GND - GMD
VCC - V5.0 (V3.3) в зависимости от используемой платы
TX - RX
RX - TX
RESET контроллера - DTE

Теперь контроллер можно программировать не нажимая кнопку RESET.

Плата опознается в системе как
Silicon Labs CP210X USB to UART Bridge (COM35)

Иногда в коммерческих проектах необходимо, чтобы устройство при программирование имело свое коммерческое название. Чип CP2102 и плата на нем дают большие возможности для этого

Для начала скачиваем и запускаем "> (мне для запуска утилиты потребовалось еще скачать Java Runtime)

Теперь можно изменить следующие параметры:

Vendor ID (VID). Идентификатор производителя. Значение «по-умолчанию» 10С4 (шестнадцатеричный формат). В данном случае принадлежит компании SiLabs.
Product ID (PID). Идентификатор продукта. Значение «по-умолчанию» EA60 (шестнадцатеричный формат). В данном случае обозначает все мосты CP210x. Э
Max Power. Максимальный ток потребления, запрашиваемая мостом на шине USB. Значение «по-умолчанию» 32 (шестнадцатеричный формат). Максимальное значение 500мА
Power use attributes. Режим питания. Bus-powered (питание от шины USB) или Self-Powered (питание от внешнего источника).
Release Version. Номер выпуска. Значение «по-умолчанию» 1.0. Поля могут принимать значения 1-99 в целой и дробной части.
Serial Number. Серийный номер. Значение «по-умолчанию» составляет «0001» (текстовый формат). Поле может принимать любое текстовое значение длиной до 64 символов. Нужно для подсоединение к компьютеру нескольких устройств
Product string. Поле может принимать любое текстовое значение длиной до 126 символов. Данный идентификатор отображается в операционной системе при первичном подключении моста CP210x к компьютеру и помогает пользователю в выборе подходящего драйвера.
Custom Data Lock. Защита конфигурационных данных.

При изменение VID и PID необходима обязательная пересборка драйверов, так как стандартный драйвер настроен на VID и PID Silicon Labs

И после нехитрого мастера-диалога получаем дистрибутив драйверов с требуемым набором VID и PID и желаемым названием в системе

Итог

Данная плата одна из самых дешевых конвертеров USB/UART не использующих поддельные чипы.
Имеет вывод DTR, позволяющий автоматически посылать RESET для загрузки ПО в контроллер
Позволяет настраивать VID, PID и драйвера под свои проекты
К покупке рекомендую

Чем он отличается от других подобных устройств

Дополнительным выводом DTR, который можно напрямую подключить к входу RESET на контроллерах не имеющих USB на плате. После этого при программировании давить кнопку RESET не нужно. Для меня это очень удобно, когда контроллер спрятан недрах моей поделки и доступ к кнопке бывает очень затруднительным.
Поддержкой производителя, совместимостью с оригинальными драйверами и ПО, в отличие от поддельных FTDI, у которых проблемы с родными драйверами
Дополнительными выводами (дырками под контакты) на плате, например, позволяющими уводить USB в энергосберегающий режим.
Интересной возможностью менять VID, PID и текст, с которым опознается плата, собирать свой драйвер со требуемыми параметрами, что довольно интересно в коммерческих проектах. Об этом я расскажу дальше.

Где заказать?

Характеристики

Чип CP2102 от Silicon Labs
Скорость обмена данными по UART 300Бит/сек — 1Мбит/сек
Буфер чтения 576 байт, записи 640 байт
Поддержка USB 2.0 12Мбит/сек
Поддержка режима SUSPENDED USB
Встроенный стабилизатор питания 3.3В 100мА
EEPROM с конфигурационными параметрами 1024 байт
Поддерживаемые ОС Windows 8/7/Vista/Server 2003/XP/2000, Windows CE, Mac OS-X/OS-9, Linux, Android
Возможность настройки параметров платы и драйверов под свои проекты
Размеры платы 26.5 x 15.6 мм

По размеру плата мало отличается от других подобных конвертеров USB/UART

Плата FOCA 2.2 взята для коммерческих проектов с контроллерами Gboard /Iboard
Дешевый конвертер FT232 используемый до настоящего времени
Обозреваемый CP2102

Подключение и установка CP2102

Перед использованием платы необходимо установить драйвера с официального сайта Si-Labs

Для соединения к контроллеру нужны 5 проводов:
GND — GMD
VCC — V5.0 (V3.3) в зависимости от используемой платы
TX — RX
RX — TX
RESET контроллера — DTE

Теперь контроллер можно программировать не нажимая кнопку RESET.

Изменение VID, PID и др. характеристик конвертера

Плата опознается в системе как Silicon Labs CP210X USB to UART Bridge (COM35)

Для начала скачиваем и запускаем утилиту для конфигурирования параметров EEPROM CP1202 (мне для запуска утилиты потребовалось еще скачать Java Runtime)

Теперь можно изменить следующие параметры:

Vendor ID (VID). Идентификатор производителя. Значение «по-умолчанию» 10С4 (шестнадцатеричный формат). В данном случае принадлежит компании SiLabs.
Product ID (PID). Идентификатор продукта. Значение «по-умолчанию» EA60 (шестнадцатеричный формат). В данном случае обозначает все мосты CP210x.
Max Power. Максимальный ток потребления, запрашиваемая мостом на шине USB. Значение «по-умолчанию» 32 (шестнадцатеричный формат). Максимальное значение 500мА
Power use attributes. Режим питания. Bus-powered (питание от шины USB) или Self-Powered (питание от внешнего источника).
Release Version. Номер выпуска. Значение «по-умолчанию» 1.0. Поля могут принимать значения 1-99 в целой и дробной части.
Serial Number. Серийный номер. Значение «по-умолчанию» составляет «0001» (текстовый формат). Поле может принимать любое текстовое значение длиной до 64 символов. Нужно для подсоединение к компьютеру нескольких устройств
Product string. Поле может принимать любое текстовое значение длиной до 126 символов. Данный идентификатор отображается в операционной системе при первичном подключении моста CP210x к компьютеру и помогает пользователю в выборе подходящего драйвера
Custom Data Lock. Защита конфигурационных данных.

Адаптер RS232 порта для последовательной универсальной шины (USB to UART Bridge) представляет собой высокоскоростное USB-устройство предназначенное для подключения периферийных устройств, соответствующих стандарту TIA/EIA232.

Адаптер выполнен на основе контроллера Silicon Labs CP2102 и предназначен для использования в системах, оснащенных шиной USB. Подключение периферийных устройств выполняется с помощью стандартного разъема DB9.

поддержка спецификации USB 2.0;
полный набор сигналов интерфейса RS232;
амплитуда сигнала RS232 не хуже ±5.5В;
питание от шины USB.

Установка и подключение адаптера

Перед установкой и подключением адаптера CP2102 убедитесь в том, что внешние устройства обесточены и подключены к контуру заземления.
Затем, подключите внешнее устройство к разъему DB9.
Установите адаптер в свободный USB-разъем, визуально контролируя посадку контактных площадок до упора в разъеме.
подачи питающих напряжений на устройство ввода-вывода система готова к работе.

Приступая к установке адаптера CP2102, следует принять во внимание, что спецификация USB предполагает возможность «горячего» подключения, но ее действие не распространяется на периферийные устройства последовательного ввода-вывода. При работе с адаптером необходимо подключать только обесточенное периферийное оборудование! Несоблюдение этих правил может привести к выходу из компонентов компьютерной системы!

Установка драйвера на базе операционных систем Windows

После подключения адаптера CP2102 к USB разъему в среде операционных систем Windows 2K/XP он обнаруживается следующим образом:

Теперь необходимо скачать драйвер CP210x USB to UART . Запускаем его установку:

В процессе работы пре-инсталлятора пользователь может указать каталог, в котором будут храниться драйвера устройства CP210x :

Если операционная система затребует информацию о размещении драйверов устройства, пользователь обязан будет указать путь к ним. Программная модель адаптера CP2102 состоит из композитного устройства и моста USB to UART, каждая из которых описана собственным inf -файлом.

Поэтому в процессе автоматического обнаружения операционная система последовательно запрашивает оба файла.

Драйвера адаптера должны быть предложены системе для установки из каталога, указанного в процессе пре-инсталляции, если иное не предусматривает сам пользователь. Первоначально операционная система устанавливает драйвера для композитного устройства (USB Composite Device):

Если текущая версия драйверов USB Composite Device не подтверждается цифровым сертификатом компании Microsoft, пользователь предупреждается об этом следующим сообщением:

Путь к необходимым для композитного устройства файлам выбирается исходя из условий пре-инсталляции:

Следующий этап инсталляции – драйверы моста USB to UART. Как и на предыдущем шаге рекомендуется автоматическая установка.

Если текущая версия драйверов USB to UART Bridge Controller не подтверждается цифровым сертификатом компании Microsoft, пользователь предупреждается об этом со общением. Путь к необходимым файлам выбирается исходя из условий пре-инсталляции:

После инсталляции в свойствах системы появляется контроллер универсальной последовательной шины CP210x USB Composite Device, и последовательный порт COM3, реализованный с помощью CP210x USB to UART Bridge Controller, а список устройств при обретает следующий вид:

Все, драйвер установлен!