三極管作為RS232電平轉(zhuǎn)換進行通信

第一個版本：

就是我所說的adsl modem和PC通過RS232的接口這個電路圖

圖1

這個圖通信是沒有問題的，但是缺點不穩(wěn)定，容易受到干擾，因為這個電路FYI朋友特別提到不是很不符合RS232的電氣標(biāo)準(zhǔn)，但是通信絕對沒問題。我做過如下實驗。

圖2

圖3（專門放大看看效果）

左邊一塊是為了進行和pc通信用到的一個華邦單片機，右上角的是一個通過232芯片的電平轉(zhuǎn)換接口電路（為了有一個焊接DB9的2腳的地方，所以就用這個電路作橋梁力量根紅線就是直接接到DB9的2腳和地），右下邊的一個就是三極管電路了。按照圖1的解法搭建的一個。單片機固定發(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，那就會出現(xiàn)亂碼了！這對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、還有一個電路就是帶電容可以產(chǎn)生伏電壓的。

圖5

圖5有個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 不工作時維持邏輯1(-12V)的特性, 來對C7 充電, 以提供PCRXD 的負電平。但是這個電路有個很不合理的電管，串口的4、6、7、8這幾個引腳我測量過，有輸出電壓應(yīng)該在12V左右的，這個電壓給圖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，無法達到我們需要的效果，這個通信不成功。

3、還有個對于上面來說綜合了前面的優(yōu)點，改進了不少。

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的那個問題了，因為9015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，藍色的是TXD的波形，紅色的是PCTXD的波形，通過這個波形圖，可以清晰地看到當(dāng)藍色的波形為高電平是，紅色的波形明顯有負電壓-7.611（我模擬的PCTXD的電壓為-8V）；當(dāng)藍色的波形時低電平的時候，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種的兩個示波器的圖形分別對應(yīng)圖11和圖12。通過示波器的數(shù)據(jù)顯示，在切換開關(guān)的時候，完全符合要求，在不干擾通信的情況下，完全可以達到半雙工的要求的。

另外我還用proteus模擬了一下單片機和串口進行通行的過程。

圖12

圖13時一個單片機--〉rs232---〉三極管組成rs232---〉模擬串口

圖14

圖14是對圖13的三個特殊點進行示波器觀察的波形。

黃色的波形時三極管輸出的RXD的波形

藍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的TXD輸出波形。

通過這三個波形的對比，可以清晰地看出，三極管可以勝任代替max232進行電平轉(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（具體要求我一時說不上來）。我仿真的時候遇到過用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：