Cổng COM ảo trong Proteus – Tìm hiểu giao diện các mô-đun UART

Cổng COM ảo trong Proteus – Tìm hiểu giao diện các mô-đun UART

Trong chương này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách sử dụng Cổng COM ảo trong phần mềm Proteus. Cổng ảo cung cấp một lựa chọn để kết nối phần cứng bên ngoài với phần mềm mô phỏng. Người thiết kế có thể giao tiếp với bất kỳ module nào sử dụng giao thức truyền thông UART thông qua các cổng ảo trong phần mềm Proteus.

Ngày nay, các module cảm biến đa dạng như GSM, GPS, RTC (đồng hồ thời gian thực) thường sử dụng Giao thức Truyền thông UART. Các module như vậy có thể được giao tiếp thông qua các cổng ảo trong Proteus. Thêm vào đó, những module này có thể tương tác với các vi điều khiển bên trong phần mềm mô phỏng. Điều này loại bỏ nhu cầu sử dụng các thành phần phần cứng để kiểm thử ý tưởng mạch của bạn. Do đó, người thiết kế có thể kiểm thử mạch và triển khai chương trình nạp nhúng thông qua phần mềm Proteus, và nếu kết quả làm hài lòng, có thể triển khai sử dụng các thành phần phần cứng thực tế.

UART Based Modules

Điều này về cơ bản là một cổng nối tiếp, sử dụng Giao thức RS-232. Một IC chuyển đổi mức như MAX232 nên được sử dụng để kết nối với các vi điều khiển. Tuy nhiên, nếu cổng nối tiếp không có sẵn trên máy tính của bạn, có thể sử dụng các bộ chuyển đổi USB sang nối tiếp. Đầu ra của bộ chuyển đổi này thường là logic TTL 5 Volts hoặc 3.3 Volts. Đầu ra này có thể được kết nối trực tiếp với vi điều khiển mà không cần sử dụng IC chuyển đổi mức. Tuy nhiên, cần cài đặt driver phù hợp cho thiết bị này.

Bộ chuyển đổi USB sang Nối tiếp

Sử dụng Cổng COM ảo trong Proteus

Cổng COM nằm trong thư viện các thành phần Active. Nó được mô tả là Physical Interface Model-PIM (Mô hình Giao diện Vật lý). Đối với truyền thông nối tiếp, các chân RX và TX là đủ. Nhưng đối với giao thức truyền thông thực tế RS-232, các chân còn lại cũng được sử dụng.

Một bảng điều khiển ảo được sử dụng để gửi và nhận dữ liệu qua cổng. Dữ liệu có thể được gửi thông qua bàn phím và dữ liệu đã nhận được sẽ được hiển thị trên bảng điều khiển ảo.

Bảng điều khiển ảo này tương tự như mạch đằng sau cổng kết nối. Do đó, các chân RX và TX của cả hai được kết nối một cách trực tiếp một đối một.

Bây giờ, chúng ta cần đặt các thuộc tính cho hoạt động mong muốn. Số cổng vật lý và tốc độ truyền thông là các thông số quan trọng cần được thiết lập. Các thông số còn lại thường là chung cho hầu hết các ứng dụng. Các thuộc tính của bảng điều khiển ảo cũng nên được thiết lập giống như Cổng COM.

Những tham số này nên phù hợp với module bên ngoài mà chúng ta đang kết nối. Vì vậy, nên nghiên cứu bảng dữ liệu (data sheet) của module giao tiếp để biết tốc độ baud mặc định và các tham số khác, sau đó đặt chúng trong phần mềm. Tương tự, những thuộc tính này cũng nên phù hợp với Bảng điều khiển ảo.

Kết nối Module UART sử dụng Cổng COM

Trong ví dụ này, sử dụng một Module GSM. Bất kỳ module nào có chân UART cũng có thể được sử dụng. Lệnh cơ bản của các Module UART là lệnh chú ý, tức là các lệnh AT. Chúng ta cần viết AT và nhấn phím Enter trong bảng điều khiển ảo. Dữ liệu này được truyền qua Cổng COM được chọn và dữ liệu được gửi bởi module sẽ được hiển thị trong bảng điều khiển ảo.

Hình ảnh trên thể hiện sự kết nối giữa một Module GSM và bộ chuyển đổi USB sang nối tiếp. Bộ chuyển đổi USB-Seri sẽ xuất hiện trong thiết bị và máy in với tên USB-Serial comm port. Số cổng thực sự cũng sẽ được hiển thị.

Kết nối Module UART với một vi điều khiển ảo

Có thể kết nối module bên ngoài với một vi điều khiển trong phần mềm Proteus, tức là tạo một kết nối ảo. Điều này giống như có một vi điều khiển bên trong và một module bên ngoài.

Tính năng này hữu ích cho người thiết kế trong quá trình phát triển firmware của ứng dụng. Nếu vi điều khiển được chọn là đủ và mang lại kết quả mong muốn, thì nó có thể được triển khai trên phần cứng. Ngược lại, chương trình có thể được sửa đổi hoặc có thể chọn một vi điều khiển khác để thử nghiệm.

Mô phỏng - Module UART với một Vi điều khiển ảo

Vậy là chúng ta đã hoàn thành bài hướng dẫn về cách sử dụng Cổng COM ảo trong Proteus.