MCP2200 - Prevodník protokolu USB 2.0 na UART s GPIO
MCP2200 je sériový prevodník USB na UART, ktorý vyvinula spoločnosť Microchip Technology. Pomocou MCP2200 môžeme konvertovať pripojenie USB na sériové rozhranie. Podporuje rýchlosť 12 MB/s a dokáže odosielať a prijímať 64 bajtov. Na rozdiel od iných prevodníkov USB na UART má MCP2200 8 univerzálnych I/O pinov. Štyri z pinov majú alternatívne funkcie na indikáciu stavu USB a komunikácie. Na správne fungovanie tohto integrovaného obvodu je potrebných len niekoľko komponentov. Vďaka integrovaným ukončovacím rezistorom v MCP2200 je pohodlnejším a cenovo výhodnejším riešením na pridanie pripojenia USB do vašich zariadení založených na UART. MCP2200 má tiež 256 bajtov integrovanej užívateľskej pamäte EEPROM. Tento integrovaný obvod je k dispozícii v 20-tich vodičov VQFN (5x5 mm), 20-tich vodičov SOIC a 20-tich vodičov SSOP.
Konfigurácia vývodov MCP2200
Tu sú podrobnosti o zapojení pinov pre MCP2200.
| Názov pinu | VQFN | SSOP, SOIC | Typ pinu | Štandardná funkcia |
|---|---|---|---|---|
| GP0/SSPND | 13 | 16 | I/O | Všeobecné použitie I/O |
| GP1/USB- CFG | 12 | 15 | I/O | Všeobecné použitie I/O |
| GP2 | 11 | 14 | I/O | Všeobecné použitie I/O |
| GP3 | 6 | 9 | I/O | Všeobecné použitie I/O |
| GP4 | 5 | 8 | I/O | Všeobecné použitie I/O |
| GP5 | 4 | 7 | I/O | Všeobecné použitie I/O |
| GP6/RxLED | 3 | 6 | I/O | Všeobecné použitie I/O |
| GP7/TxLED | 2 | 5 | I/O | General purpose I/O |
| CTS | 10 | 3 | I | Vstupný signál hardvérového riadenia toku "Clear to Send" |
| RTS | 8 | 11 | O | Hardvérové riadenie toku "Request to Send" výstupný signál |
| Rx | 9 | 12 | I | USART RX vstup |
| Tx | 7 | 10 | O | USART TX výstup |
| RST | 1 | 4 | I | Vstup resetovania musí byť externe predpojatý |
| VDD | 18 | 1 | P | Napájanie |
| VSS | 17 | 20 | P | Zem |
| OSC1 | 19 | 2 | I | Vstup oscilátora |
| OSC2 | 20 | 3 | O | Výstup oscilátora |
| D+ | 16 | 19 | I/O | USB D+ |
| D- | 15 | 18 | I/O | USB D- |
| Vusb | 14 | 14 | P | Napájací pin USB (interne pripojený na 3,3 V). Mal by byť lokálne premostený pomocou kvalitného keramického kondenzátora. |
| EP | 21 | - | - | Exponovaná tepelná podložka (EP). Nepripájajte elektricky. |
Vlastnosti MCP2200
Prevodník MCP2200 z USB na sériové rozhranie má tieto kľúčové vlastnosti:
- Podporuje plnú rýchlosť USB (12 Mb/s)
- Trieda
02h- CDC: Komunikácia USB-UART a riadenie I/O - Trieda
03h- HID: riadenie I/O, prístup k EEPROM a počiatočná konfigurácia - Prenos 64 bajtov / 64 bajtov pre príjem
- Plne konfigurovateľné priradenia VID a PID a deskriptory reťazcov
- Podpora ovládačov a softvéru USB s napájaním zo zbernice alebo s vlastným napájaním
- Windows XP(SP2 a novšie)/Vista/7
- Konfiguračný nástroj na počiatočnú konfiguráciu
- Podpora prenosových rýchlostí: 300 - 1000k (baud)
- Hardvérové riadenie toku
- Možnosť voľby polarity signálu UART Vstupné/výstupné kolíky na všeobecné účely (GPIO)
- Osem (8) vstupno-výstupných pinov na všeobecné účely
- 256 bajtov užívateľskej pamäte EEPROM
- LED výstupy aktivity USB (TxLED a RxLED)
- Výstupný pin SSPND
- Výstupný pin ULOAD (indikuje, či bol povolený požadovaný prúd)
- Prevádzkové napätie: 3,0 - 5,5 (V)
- Vstup oscilátora: 12 MHz
- ESD ochrana > 4 kV HBM
- Priemyselná (I) Prevádzková teplota: -40 °C až +85 °C
Výrobcovia MCP2200:
MCP2200 vyrába spoločnosť Microchip Technologies. Ku dňu písania tohto článku neexistujú alternatívni výrobcovia pre rovnaké číslo komponentu.
Varianty a identifikácia MCP2200
MCP 2200 sa dodáva v 3 rôznych puzdrách VQFN, SOIC a SSOP. MCP2200- I/MQ a MCP2200T- I/MQ sa dodávajú v 20-pinovom puzdre QFN, zatiaľ čo MCP2200- I/SO a MCP2200T- I/SO sa dodávajú v puzdre SOIC a MCP2200- I/SS a MCP2200T- I/SS sa dodávajú v puzdre SSOP.

Ekvivalenty MCP2200
Ak hľadáte ekvivalent alebo náhradu za MCP2200, nepodarilo sa nám nájsť žiadny iný čip, ktorý by bol kompatibilný pin po pine.
Alternatívy k MCP2200
Ak hľadáte alternatívu pre MCP2200, môžete sa pozrieť na iné IC z týchto : CH340, MA112AS16, FT230x, CP2102, PL2303HX, CH9102, CH343, CH341, CP2110, FT232. Poznámka: Kompletné technické údaje nájdete v technickom liste MCP2200 na konci tejto stránky.
Schéma zapojenia MCP2200
Nasledujúci obrázok zobrazuje typickú schému zapojenia pre MCP2200.

Tento obvod ukazuje základnú konfiguráciu IC MCP2200, ako vidíte, môžeme pripojiť D+ a D- piny IC priamo k dátovým pinom USB. Kondenzátory pripojené cez napájací zdroj slúžia na stabilizáciu napätia a zníženie šumu. resetovací pin je pre bežnú prevádzku udržiavaný na vysokej úrovni pomocou 1K pull-up rezistora (R6) a interný 3,3 V regulátor napája perifériu USB, vyžaduje externý kondenzátor 470 nF (C2). Tu sme použili 12Mhz kryštál (Y1) a dva 27pF kondenzátory (C3, C4) na zabezpečenie hodinového signálu pre MCP2200. Je to potrebné na zabezpečenie stabilných hodinových impulzov pre MCP2200 pre správnu funkciu. Linky Tx a Rx MCP2200 môžeme pripojiť k akémukoľvek mikrokontroléru alebo podobným obvodom. Nezabudnite pripojiť Tx k Rx prijímača a Rx k Tx prijímača.
Problémy s používaním MCP2200?
1. Vytvoril som prevodník USB na sériový signál pomocou MCP2200, ale nedarí sa mi komunikovať?
Je to spôsobené viacerými dôvodmi, ale môžete ich skontrolovať:
- Dvakrát skontrolujte všetky spojenia medzi čipom MCP2200 a ostatnými komponentmi vášho obvodu. Uistite sa, že sú linky TX a RX správne pripojené k zariadeniam, s ktorými sa snažíte komunikovať.
- Skontrolujte, či sú úrovne napätia signálov (TX, RX atď.) kompatibilné so zariadeniami, ku ktorým sa pripájate.
- Niekedy môže byť problém v samotnom kábli USB. Skúste použiť iný kábel USB a zistite, či sa tým problém vyrieši.
- Uistite sa, že ste vybrali správnu prenosovú rýchlosť a ďalšie nastavenia.
2. Ako môžem otestovať, či zariadenie MCP2200 funguje správne?
Uistite sa, že sériové nastavenia (prenosová rýchlosť) na vašom počítači zodpovedajú nastaveniam zariadenia, s ktorým sa snažíte komunikovať. Skúste spojiť piny TX a RX zariadenia MCP2200 (test spätnej slučky). Odošlite nejaké údaje z počítača, a ak budú prijaté správne, znamená to, že zariadenie MCP2200 funguje.
3. Môj počítač nerozpoznáva obvod MCP2200.
- Uistite sa, že máte v počítači nainštalované správne ovládače pre čip MCP2200. Ovládače sú potrebné na to, aby počítač rozpoznal čip a komunikoval s ním.
- V systéme Windows skontrolujte v Správcovi zariadení, či je MCP2200 rozpoznaný správne bez chybových hlásení. Ak sa vyskytnú chyby, môže to znamenať problém s ovládačom alebo problém s hardvérovým pripojením.
Možnosti návrhu, ktoré je potrebné zvážiť v prípade MCP2200
Aké sú konštrukčné úvahy pri navrhovaní DPS pomocou MCP2200?
- Umiestnite port USB do blízkosti IC MCP2200 a trasa dátových liniek by mala viesť priamo. Signálové vedenia D+ a D- sa umiestnia blízko paralelného vedenia a na oboch stranách by sa mala zabezpečiť zem alebo meď, aby sa znížilo rušenie signálu z iných častí.
- Minimalizujte počet priechodiek v dátových vedeniach.
- Mali by sa používať filtračné kondenzátory a tiež používať kvalitné komponenty.
Aplikácie MCP2200
- Programovanie mikrokontrolérov
- Ladenie a testovanie
- Priemyselné riadiace systémy
- Projekty DIY elektroniky
- Podpora starších zariadení
- Automatizácia a robotika
Informácie o Footprinte a rozmeroch komponentu MCP2200
Tu nájdete mechanické výkresy zariadenia MCP2200 spolu s jeho rozmermi. Rozmery môžete použiť na vytvorenie vlastných odtlačkov integrovaného obvodu a použiť ich na modelovanie PCB alebo CAD.

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 360.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.
Kontaktujte nás!
Komentár môžete adresovať buď diskutujúcemu priamo pomocou tlačidla „Odpovedať“, alebo ho môžete adresovať všeobecne do poľa nižšie.