PaperRS232: Convertidor RS232-TTL para Paperduino

Descripción

Como el Paperduino no tiene chip USB, no podemos conectarlo directamente al PC. Para conectarlo podemos utilizar el PaperFTDI, o tambien podemos realizar el circuito que explicamos a continuación.

El PaperRS232 es un convertidor de señal para Paperduino. Permite conectar el puerto serie del PC que trabaja con tensiones +12v (LOW) y -12V (HIGH) con las patillas RX y TX del Paperduino que trabajan con tensiones TTL convencionales +5v (HIGH) y 0v (LOW). 

Con este convertidor podremos transferir los programas (sketches) al paperduino, y posteriormente comunicar con el terminal serie integrado en el entorno de programación de Arduino.

Esquema

El circuito que utilizaremos es el que explica el fabricante en el datasheet del integrado Max232:

De los dos convertidores de señal que tiene el chip, utilizamos 1'5, es decir las señales de TX, RX y RTS.

NOTA: A un usuario (Risking) le han dado problemas las resistencias R1 y R2, y ha tenido que sustituirlas por un puente para conseguir que le funcione el circuito.
 
Realización
 
El método Paper consiste en ayudarnos en unas pegatinas para facilitarnos el proceso de montaje y soldadura.

Primero imprimiremos (sin aplicar ningún tipo de escala) el documento PaperRS232, disponible en la parte inferior de esta página en el apartado de Descargas:

Una vez impreso el documento, comprobaremos que la impresión se ha realizado a la escala correcta con la ayuda de la regla impresa situada en el lateral izquierdo de la hoja. Al colocar a su lado un regla en centímetros deberán coincidir las marcas.

Después cortaremos la paperetiqueta

Si quieres puedes proteger con un poco de plástico transparente la paperetiqueta

Antes de recortarla:

Y para finalizar la paperetiqueta, le aplicamos adhesivo de doble cara, y la pegamos sobre un trozo de stripboard  de 11 filas x 14 agujeros. Para que coincidan los dibujos de la etiqueta con los agujeros del stripboard, podemos ayudarnos de una aguja.

Punzonamos con una aguja todos los agujeros utilizados por los componentes (podemos comprobar al trasluz que están todos los agujeros perforados)

Una vez que tenemos la placa preparada, podemos colocar los puentes (los hago con un trozo de cable unifilar pelado), y los componentes. Debes fijarte en la polaridad de los condensadores electrolíticos.

Yo suelo cortar las pistas de la parte inferior una vez que tengo soldados los componentes. Puedes utilizar la imagen del Paperdocumento como referencia:

Y este es el resultado final

En este circuito he utilizado un cable serie viejo al que he cortado un terminal. Con un tester he identificado los cables, y luego he soldado los cables 2,3,4,5 a la placa. (Posteriormente he reforzado la unión de los cables con la placa con un poco de adhesivo termofusible).
La disposición de estos pines en la placa permiten que sueldes directamente un conector de 9 pines en la placa y luego utilizar un cable con dos conectores.

NOTA: La mejor forma de identificar los pines del conector es fijarse en los números que están en el interior del conector.

A la hora de utilizarlo, debes tener en cuenta que el PaperRS232 toma la alimentación del Paperduino, por lo que debes tener el Paperduino conectado a una fuente de alimentación, y en el Paperduino conectar el terminal 3 del conector FTDI a 5v. En la imagen se puede ver un cable rojo que conecta el pin 3 del conector FTDI, ya que en la placa está desconectado este terminal de 5V. (En el PaperDocumento te explica cómo hacerlo )

A continuación un ejemplo de utilización. Como ves no es necesario apretar el botón de Reset del Paperduino para programarlo (el entorno de programación de Arduino lo hace automáticamente).

En el ejemplo anterior se reprograma el sketch "blink" modificando el parpadeo de 1 segundo a 100 milisegundos.

El proceso es muy sencillo:
1. Arrancamos el entorno de programación Arduino.
(lo puedes descargar en:http://arduino.cc/en/Main/Software)
2. En el menú "Tools/Board" Seleccionamos el tipo de placa que utilizamos (Si es Paperduino, dependiendo del micro que utilicemos será "Duemilanove w/328" o "Diecimila o Duemilanove w/168").
3. En el menú "Tools/Serial Port" seleccionamos el puerto serie al que está conectado el PaperRS232. (Recuerda que recibe la alimentación del Paperduino, por lo que el Paperduino ha de estar conectado a una fuente de alimentación).
4. Abrimos en el editor el programa que queramos cargar al micro.
5. Apretamos  el sexto icono "Upload" de la barra de herramientas superior del entorno de programación Arduino. Primeramente compilará el programa, y luego procederá a su grabación en el chip.

Si no se produce ningún error, en la barra de estado pondrá "Uploading..." y finalmente "Uploaded" !!.
 


Enlaces de Interés
 
Te pueden interesar los enlaces siguientes 

• Marco Ritrivi tiene este mismo circuito realizado sobre un PCB (el conector de conexionado no coincide con el Paperduino), además de una variante de paperduino con una disposición standar de los pines, para que sea compatible con los shields existentes.
• YOPERO ha realizado una modificación al circuito de Marco para posibilitar su uso con paperduino. El circuito de esta página web es el mismo que el de YOPERO, ( de hecho, el circuito que había diseñado no tenía Reset automático, pero después de contactar con Yopero, le he copiado el diseño).
• En vez de utilizar este circuito puedes utilizar el PaperFTDI, que te posibilita conectar Paperduino con el PC a traves de un puerto USB.

NOTA: Tanto Marco como Yopero utilizan condensadores de 100nF y les funcionan correctamente. (Yo he utilizado condensadores de 1uF tal y como indica el datasheet del MAX232)

Información legal

0. Fallos y txapuzas no controladas.
Los circuitos publicados se han comprobado y funcionan correctamente. No obstante en el caso de que en una página se publiquen varios montajes diferentes de un mismo circuito (sobre un stripboard, PCB, ...), pueden existir fallos que no se han detectado en alguno de los montajes, ya que normalmente sólo realizo un montaje. En ese caso por favor notificad el fallo para que pueda corregirlo. muchas gracias.

1. Propiedad intelectual
Todos los derechos de propiedad intelectual del contenido de Txapuzas eléctronicas, están bajo una licencia Creative Commons Share-Alike, cuyo contenido podéis revisar en este enlace.
Por tanto queda permitido copiar, distribuir, comunicar públicamente la obra y hacer obras derivadas de la misma, siempre que se respeten los términos de la licencia arriba reseñada.
3. Actualizaciones y modificaciones de Txapuzas electrónicas
El autor se reserva el derecho a actualizar, modificar o eliminar la información contenida en Txapuzas eléctrónicas, y la configuración o presentación del mismo, en cualquier momento, sin previo aviso, y sin asumir responsabilidad alguna por ello.
4. Indicaciones sobre aspectos técnicos
El autor no asume ninguna responsabilidad que se pueda derivar de problemas técnicos o fallos en los equipos informáticos, que se produzcan a causa de los circuitos e ideas expuestos en el blog de txapuzas electrónicas, así como de los daños que pudieran ocasionar.
El autor se exime de toda responsabilidad ante posibles daños o perjuicios que pueda sufrir el usuario a consecuencia de errores, defectos u omisiones en la información facilitada.

Descargas

El esquema, descripción e imágenes están disponibles en el siguiente enlace:

Si tienes problemas con el enlace anterior, aquí puedes descargar todos los archivos de txapuzas

Notas
Para la realización de este proyecto se han utilizado los programas: Arduino, Inkscape, Openoffice, Gimp, Picasa, Fritzing
Si encuentras algún fallo, se te ocurre alguna mejora, o simplemente quieres hacer algún comentario, te lo agradeceré: Gracias.  :-)