10/3/2024で公開されています 411

MAX232 ICについて知る必要があるすべて

MAX232 ICは、電圧レベルを変換することで異なるデバイスが通信するのに役立つ広く使用されているコンポーネントです。マイクロコントローラーは通常、TTL電圧レベル（0-5V）を使用しますが、コンピューターはRS232レベル（-25V〜 +25V）を使用します。これらの違いのため、電圧レベルのコンバーターなしでは直接通信は不可能です。MAX232 ICはこの問題を解決し、マイクロコントローラーなどのデバイスがコンピューターのシリアルポートに直接接続できるようにします。

カタログ

MAX232 ICの理解

MAX232 ICは、マイクロコントローラーとコンピューター間のスムーズなシリアル通信を有効にするために使用されます。これらのデバイスの異なる電圧レベルを変換し、互換性を確保することで機能します。マイクロコントローラーは通常、TTL（Transistor -Transistorロジック）として知られる0〜5Vの電圧範囲を使用しますが、コンピューターは-25Vから +25Vの範囲のRS232標準に従います。これらの違いのため、電圧レベルのコンバーターなしでは2つのデバイス間の直接通信は不可能です。MAX232 ICは、ギャップを埋めることによりこの問題を解決し、PICマイクロコントローラーのようなデバイスがラップトップのシリアルポートに直接接続できるようにします。パーソナルコンピューターは9ピンシリアルポートにRS232電圧ロジックを使用していますが、マイクロコントローラーはTX（送信）およびRX（受信）ピンのTTLロジックレベルに依存しているため、MAX232 ICは効果的なコミュニケーションに不可欠なコンポーネントになります。

代替案

• RS232

• MC1488

• FT232RL

MAX232 ICの構造

MAX232 ICは、簡単な5V電源を使用して、さまざまな組み込みシステムとシームレスに統合するように設計されています。効率的な電圧管理と適切な信号伝送を確保するために連携する3つの主要なコンポーネントで構成されています。

最初のメインコンポーネントは、スイッチされたコンデンサ技術を使用する電圧ダブラーです。この方法により、コンデンサを介した効果的な電荷移動が可能になり、入力電圧が乗算されます。電圧ダブラーは、電圧を効率的に管理する必要があるアプリケーションで一般的に使用されます。

次は電圧コンバーターです。このコンポーネントは2倍の電圧を採取し、 +10Vと-10Vに変換します。この変換はRS-232通信標準と一致し、シリアル通信に必要な正しい電圧レベルを確保します。この変換の安定性と精度は、信頼できるデータ送信を維持し、標準の通信プロトコルに準拠するために必要です。

最終コンポーネントには、IC内に統合された2つの送信機と2つの受信機が含まれます。これらは、TTL（Transistor-Transistorロジック）とRS-232信号の間の電圧レベル変換を処理します。送信機は、RS-232レベルに一致するようにTTL出力レベルを調整し、正確なデータ転送を可能にします。一方、受信機は、受信RS-232シグナルをTTLレベルに戻し、マイクロコントローラーまたはマイクロプロセッサによる使用に適しています。一緒に、これらのコンポーネントにより、MAX232 ICが信頼できる通信のために電圧と信号変換を効果的に管理できるようになります。

MAX232 ICバリアント

MAX232 ICは、シリアル通信で一般的に信号レベルを変換するために使用され、異なる電圧レベルのデバイスが効果的に通信できるようにします。MAX232NとMAX232Dの2つのプライマリバージョンで利用できます。

max232n IC

MAX232N ICは、その名前の「n」によって区別され、PDIP（プラスチックデュアルインラインパッケージ）形式で提供されます。このパッケージタイプは、使いやすさとインストールに適しています。サイズが大きくなると、処理が簡単になります。これは、コンポーネントを操作することが実践的なプロセスであるプロトタイプの開発と教育目的に役立ちます。MAX232Nは、実用性とアクセスの容易さが不可欠​​な小規模プロジェクトまたは教育環境の早期テスト段階で選択されることがよくあります。

max232d IC

MAX232D ICは、その指定の「D」でマークされており、SOIC（小さなアウトライン統合回路）パッケージを使用しています。この小さなパッケージサイズは、スペースが限られている環境に適しています。ただし、コンパクトな設計により、処理がより困難になり、熟練したはんだ付け技術が必要になります。SOICパッケージは、埋め込まれたシステムや高密度PCB設計などの高度なアプリケーションで一般的に使用されており、スペース節約が重要な考慮事項です。

MAX232 ICピンアウト

MAX232 ICは、TTL互換デバイスとRS-232互換性のあるデバイス間の通信を促進するために使用される16ピンの積分回路です。電圧レベルを変換することで機能し、その性能は、通常8〜10μFのコンデンサを使用して安定化されます。これにより、信頼できる電圧変換を維持し、安定した信号伝達を保証します。

MAX232 ICの16個のピンのそれぞれは、シリアル通信の目的をサポートする特定の機能を実行するように設計されています。

MAX232 ICピン機能と役割

MAX232 ICは、TTLとRS-232の通信基準間の変換を可能にします。このICを使用するサーキットの設計とトラブルシューティング時に、各PINの機能を理解することは役立ちます。

ピン1（C1+）

このピンは、電荷ポンプの動作に使用される外部コンデンサの正の端子に接続します。正しいコンデンサを選択すると、効果的な電圧変換が役立ちます。

ピン2（vs+）

このピンは、電荷ポンプコンデンサの正の入力にリンクし、別のコンデンサの負の端子に接続し、電荷ポンプに必要な電圧レベルを安定させるのに役立ちます。

ピン3（C1-）

ピン1にリンクされたコンデンサの負の端子に接続されているこのピンは、電圧ダブルリング回路で使用される反転プロセスに役立ちます。これらのコンデンサの適切な位置は、安定した性能に必要です。

ピン4（C2+）

このピンは、別の外部コンデンサの正の端子に接続し、RS-232レベル信号に必要な電圧の生成をサポートします。

ピン5（C2-）

ピン4に関連付けられたコンデンサの負の端子に接続されたこのピンは、2つの間の調整を保証し、効果的な電圧安定化に役立ちます。

ピン6（vs-）

このピンは、RS -232信号電圧の負の側面を維持するために必要なコンデンサの負の端子に-5Vを調節します。信頼できるデータ送信には、この電圧を安定させる必要があります。

ピン7（T2Out）

このピンは、RS-232に変換されたTTL信号を出力し、通常はコンピューターのDB-9ポートのRXDピンに接続します。これにより、さまざまなデバイスとの通信が可能になり、データの腐敗を防ぐのに役立ちます。

ピン8（R2in）

RS-232入力信号とピン9のTTLを出力します。多くの場合、DB-9ポートのTXDピンに接続されており、変換のためにMAX232にデータを送信するのに役立ちます。

ピン9（R2Out）

このピンは、TTLに戻されたRS-232信号を出力し、TTLベースのデバイスのRXDピンで使用できるようにします。これは、最新のTTLロジック回路と古いシリアルデバイスをインターフェースするために使用されます。

ピン10（T2IN）

TTL入力信号を受け入れ、それらをRS-232レベルに変換します。これはピン7に向けられています。この変換により、デバイスはRS-232標準を介して通信できます。

ピン11（T1in）

T2INと同様に、RS-232変換にはTTL信号が必要です。この冗長性により、ICは複数の通信チャネルを処理できます。

ピン12（r1out）

R2outのように、RS-232変換後にTTL信号を提供します。これらの変換された信号により、TTLデバイスはRS-232データを正しく解釈できます。

ピン13（R1in）

R2INと同様に、TTL変換のRS-232信号を受け入れます。このピンは、完全な双方向通信能力を保証します。

ピン14（T1out）

T2Outと同様に、このPINはTTLからRS-232変換を提供し、MAX232 ICのデュアルチャネル機能を完了します。

ピン15（GND）

これは、ICの動作を安定させ、回路全体に一貫した電圧レベルを維持する共通のグランドピンです。

ピン16（VCC）

ICにA +5V入力を供給し、内部回路に電力を供給し、ICが効率的に機能することを保証します。

MAX232 IC作業原則

MAX232 ICは、TTL（Transistor-Transistorロジック）レベルとRS-232Cレベル間の信号を変換するために使用され、さまざまなタイプのデバイス間でスムーズなデータ交換を可能にします。マイクロコントローラーはTTLロジックを使用して動作しますが、パーソナルコンピューターはRS-232波形を使用します。したがって、マイクロコントローラーからの信号をPCと互換性のあるものに変換するには、MAX232 ICが必要であり、このタイプの通信と効率的なデータ転送を確保するための重要なコンポーネントになります。

MAX232 ICは、最大120 kbpsの送信速度をサポートしているため、迅速かつ信頼性の高いデータ転送が必要なアプリケーションに適しています。2つのレシーバーチャネルと2つのドライバーチャネルを備えており、シームレスな双方向通信を可能にします。この設計により、ICは複数の信号を同時に処理できることが保証されます。これは、複雑なデータ交換を含むシナリオで特に役立ちます。

12〜15メートルのトランスミッション範囲で、MAX232 ICはさまざまな実用的なアプリケーションで効果的です。この範囲により、ターミナル、モデム、コンピューター、スキャナー、プリンター、ファックスマシンなど、さまざまなデバイスなど、オフィスや技術セットアップなどの環境に最適です。その設計は、これらの距離にわたる信頼できるデータ交換をサポートしており、住宅と産業の両方の設定で広く使用されています。

仕様

仕様	説明
パッケージ 種類	16ピンソイック、PDIPなど パッケージ
設定 および初期化	簡単なセットアップと 初期化
運用 スピード	120 kbit/s
オペレーティング 現在	8ma
入力 レベル	±30V
変換 能力	TTL/CMOSをRS232に変換します
同時 変換	2つの変換をサポートします デュアルドライバーとレシーバーと同時に
変換 タイプ	TIA/EIA 32をCMOS/TTLに変換します 5V電源付き
コンデンサ 統合	1.0UFコンデンサに統合されています パワーデシメーションの懸念に対処します
電圧 レベルの互換性	電圧レベルはによって異なる場合があります 特定のシナリオのRS232デバイス
最大 動作温度	150°C

パッケージ、寸法、仕様

パッケージタイプ	ピンの数	パッケージ寸法（mm）	入力電圧範囲	出力電圧範囲	動作温度
SOIC	16	9.90 x 3.91	-0.3V〜6V	0.3V〜 +0.3V	150°C
pdip	16	19.03 x 6.35	-0.3V〜6V	0.3V〜 +0.3V	150°C
SOP	16	10.03 x 5.3	-0.3V〜6V	0.3V〜 +0.3V	150°C

MAX232 IC回路図

MAX232 ICは、RS232信号レベルをTTLに変換するように設計されており、その逆も同様であり、異なる電圧要件を持つデバイスが効果的に通信できるようにします。4つの外部コンデンサを使用することにより、ICは必要な電圧を内部的に生成し、マイクロコントローラー回路に組み込むのを簡単にします。

MAX232は、これらのコンデンサを搭載した内部電荷ポンプを使用して、マイクロコントローラーとRS232デバイス間の信頼できるデータ転送に必要な電圧変換を処理します。3Vなどの低い電圧を使用するシステムを操作している場合、MAX3232 ICは、最新の低電力マイクロコントローラーと互換性がありながら同様の機能を提供するため、優れた代替品です。

最大115,200 bpsまでのデータレートで10メートル以上の透過距離が長い場合、RS485がより良い選択です。その微分シグナル伝達は優れた騒音免疫を提供するため、電磁干渉がコミュニケーションを混乱させる産業環境に最適です。RS485はより複雑な配線セットアップを必要としますが、長距離にわたって信頼性の高いエラーのない通信を提供し、挑戦的な条件で信頼できるオプションになります。

MAX232 ICのアプリケーション

MAX232 ICは、以下を含むさまざまなアプリケーションで使用される多用途のコンポーネントです。

マイクロコントローラーをPCと接続します

マイクロコントローラーは、プログラミング、デバッグ、またはデータの交換のために、パーソナルコンピューターに接続する必要があることがよくあります。MAX232 ICは、マイクロコントローラーとPC間の電圧レベルを調整することにより、この通信を可能にします。このICは、ファームウェアの更新中に頻繁に使用され、スムーズでエラーのないデータ転送を確保します。

コンピューター

コンピューターでは、MAX232 ICはCPUと他の周辺機器間のシリアル通信を可能にします。これは、電気ノイズのある環境で安定した性能を必要とする古いシステムまたはアプリケーションで特に役立ちます。

TTLまたはCMOSロジックをRS232レベルに変換します

MAX232 ICは、多くの場合、TTL（Transistor-Transistor Logic）またはCMOS（相補的金属酸化物 - 半導体）ロジックレベルをRS232標準に変換するために使用されます。この変換は、最新のデジタルサーキットを古いシリアル通信基準と統合するために必要です。これは、Arduinoプロジェクトで人気のある選択肢であり、シリアルデータ処理がより効果的になります。

モデム

モデムアプリケーションでは、MAX232 ICは電話回線上のデータ送信と受信を容易にします。これにより、デジタルデバイスがアナログラインインターフェイスと適切に通信し、信頼できる正確な通信を提供できるようになります。

端子インターフェイス

端子インターフェイスは、信号レベルを変換し、端子との効果的な通信を確保するために、MAX232 ICに依存しています。産業および商業システムは、多くの場合、このICをターミナルエミュレーターで使用して、さまざまなデバイスをシームレスに接続します。

RS232ケーブルへの統合

RS232ケーブルにMAX232 ICを埋め込むと、直接レベルのシフトが可能になり、簡単で費用対効果の高いソリューションが提供されます。このアプローチは、スペースと信号の完全性を維持する必要がある特殊な機器に使用されるカスタムケーブルで役立ちます。

ポータブルコンピューティングデバイス

MAX232 ICの低電力消費により、ポータブルコンピューティングデバイスに適しています。これらのデバイスは、バッテリー電源をあまり排出することなくシリアル通信を維持できるようになり、ハンドヘルドデータコレクターや診断ツールなどのアプリケーションに最適です。

インターフェイストランザクション

MAX232 ICは、電子デバイス間の安全で効率的なインターフェイストランザクションに重要な役割を果たします。小売システムでは、POSターミナルとトランザクションサーバー間の一貫した接続性を保証し、スムーズな商業運用をサポートします。

バッテリー駆動のRS232システム

バッテリー駆動のRS232システムは、MAX232 ICの低電力使用量の恩恵を受けています。これにより、エネルギー効率がバッテリーの寿命を延ばすのに役立つリモートセンサーとポータブル診断機器に適した選択肢になります。これは、フィールドワークとデータ収集に特に役立ちます。

低電力モード

MAX232 ICは、エネルギー効率の高い設計に貢献する低電力モードをサポートしています。この機能は、低電力状態に切り替える機能がデバイスの寿命を延長し、長期的な無人操作を可能にする環境監視システムなどのアプリケーションで有益です。

結論

要約すると、MAX232 ICは、異なる電圧レベルを使用してデバイス間のスムーズな通信を可能にする有用なツールです。TTLとRS232標準の間で信号を変換する機能により、マイクロコントローラーの接続からコンピューター、モデムや端子インターフェイスでの使用まで、さまざまなアプリケーションに適しています。MAX232 ICは、単純な設計と簡単な統合により、多くの異なるセットアップでシリアル通信を管理するための信頼できる選択肢であり続けています。