UartSBee V4

UartSBee v4.0 是一款兼容 FTDI 电缆的 USB 转串口适配器，配备 BEE 插座（20针 2.0mm）。集成的 FT232RL 可用于编程或与 MCU 通信。此外，您还可以通过兼容 Bee 的模块将您的 PC 连接到各种无线应用。UartSBee 还提供了 FT232RL 的位操作模式引脚的分线。这些位操作模式引脚（8个 I/O 引脚）可以替代如今稀缺的 PC 并口应用。

硬件版本追踪

修订版本	描述	发布日期
UartSBee V3.1	删除底部的蓝牙分线，缩小尺寸	2010年9月2日
UartSBee V2.3	为 3.3V 引脚提供直流电流，最高可达 500mA，以更好地支持 XBee Pro	2009年7月21日
UartSBee V2.1	初始公开发布	2009年2月1日

特性

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• 兼容 FTDI 电缆。
• 兼容 USB 2.0 的串行接口。
• 兼容 3.3V 和 5V 的 I/O。
• 提供 3.3V 和 5V 双电源输出。
• 为 BEE 模块提供复位按钮。
• 支持位操作模式（8个串行 I/O 或作为 SPI）。
• 提供用于 UART 和 BEE 操作的 LED 指示灯。

应用场景

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• 用于与 TTL/CMOS 电平串行设备通信的 USB 转串口适配器。
• Arduino / Seeeduino 及兼容板的编程器。
• 使用 ISP（在线串行编程）对微控制器 / CPLD 进行编程。
• 为面包板 MCU 应用提供 3.3V / 5V 电源。
• 用于 BEE 模块的 USB 适配器（用于 PC 无线功能）。
• 在 FT232RL 位操作模式下作为基于 USB 的并行设备的无限可能——已知可用作 AVR-ISP、低速 JTAG（使用 OpenOCD）、以及 I2C。

注意事项

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• UartSBee v3.1 提供了一个 电源选择（3.3V 或 5V）切换开关。在连接板到任何其他设备之前，请确保将电源选择开关设置为 3.3V 或 5V。

原理图

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规格

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关键规格

规格	参数
微处理器	FT232RL
PCB 尺寸	3.1cm x 4.1cm
指示灯	POWER，绿色 LED。Txd 和 Rxd 的 LED
电源	3.3V 和 5V DC
接口	Mini-B USB，2.54mm 间距针脚排
适配器插座	兼容 XBee 的 2.0mm 间距母针脚排
连接方式	USB
通信协议	UART，位操作 I/O，SPI
ROHS	是

电气特性

规格	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压	-	5	5	Vdc
电流消耗	-	-	500	mA
输出电压	3.3	-	5	Vdc

系统框图

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• 提供一个小型的复位开关，用于复位Bee兼容设备。
• 除了用于Bee兼容模块的2 x 10引出端外，还提供了用于2 x 10针头、2 x 3 ISP头的额外焊盘。用户可以根据需要焊接针头。

应用

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USB – 串口

UartSBee通常用作USB到串口（COM端口）接口。这种配置可以用于与MCU串口通信或编程支持基于UART的ISP的MCU。

Windows

• 在Windows操作系统中，首次插入设备时，可能会要求安装驱动程序。

从FTDI网站下载并安装虚拟COM端口驱动程序：

https://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm

• 打开安装驱动程序的向导。选择“从列表或特定位置安装”。

• 选择下载的驱动程序路径。

• 如果下载的是未签名的驱动程序，会出现以下窗口。只需点击“继续安装”。

• UartSBee驱动程序成功安装。Windows会为FT232RL分配一个COM端口名称，例如COM10、COM11等。请在设备管理器中检查确切的名称。在此示例中，COM16被分配给UartSBee。

GNU/Linux

所有现代GNU/Linux操作系统都自带FT232RL驱动程序。要检查是否检测到UartSBee，请执行lsusb命令。输出应类似于以下内容。

GNU/Linux会分配**/dev/ttyUSB0**、/dev/ttyUSB1等作为设备名称。

要验证串口的工作情况，请连接UartSBee的TxD和RxD引脚，并使用类似cutecom的终端应用程序配置设备参数，如下所示：

波特率：9600，数据位：8，停止位：无，且无握手。

在终端中输入的任何字符都会被回显，如下所示。

同样的功能也可以在Windows的Hyperterminal中进行检查。

3.3V / 5V MCU面包板微控制器电源和编程器

除了UartSBee提供的3.3V和5V电源输出外，I/O引脚的逻辑电平可以选择为5.0V TTL或3.3V CMOS操作。在下面的示例中，展示了一个基于面包板的微控制器应用。一个LPC1343 ARM Cortex-M3 MCU连接到UartSBee。由于这是一个3.3V设备，电源切换开关设置为3.3V。LPC1343可以通过UART进行编程。此应用可以扩展到任何支持UART或SPI闪存编程的MCU/CPLDs（需要FT232R BitBang模式）。

面包板原型设计：UartSBee v3.1作为LPC1343的3.3V电源和3.3V UART闪存编程端口。

开关：选择3.3V I/O

Bee模块与PC无线应用的接口

PC无线扩展

UartSBee的Bee兼容接口可以用于连接Bee模块，例如XBee、Bluetooth Bee、RF Bee、Wifi Bee、GPS Bee到PC USB。这使得基于Bee的PC无线应用更加简单。由于大多数这些Bee模块支持UART接口，PC编程也非常方便。

MCU无线扩展

这种配置也可以用于与微控制器（如Seeeduino）的UART接口连接。

请参考Bee模块文档以获取更多信息。

XBee连接到UartSBee BluetoothBee连接到UartSBee

BitBang模式

与其他基于FT232RL的USB-串口设备相比，UartSBee v3.1的一个优点是所有Bit-Bang I/O都引出到针脚。

Bit-Bang模式是FT232RL的一项特殊功能，其中8个I/O线（D0 - D7）可以用作通用双向I/O线。FT232RL支持三种Bit-Bang模式：

• 异步Bit-Bang模式

任何写入设备的数据都会被时钟发送到配置的输出引脚。数据传输速率基于波特率生成器配置。在此模式下，8个I/O线中的任何一个都可以配置为输入或输出。

• 同步Bit-Bang模式

在此模式下，数据是同步发送的。在发送输出字节到设备之前会读取输入。因此，要读取输入，必须执行写操作。

• CBUS Bit-Bang模式

这是一个特殊模式，需要重新编程FT232RL EEPROM。此模式使用信号C0 - C3。

FT232RL的Bit-Bang模式在应用笔记中有详细记录[1]

表：Bit-Bang I/O映射

UartSBee信号	BitBang I/O信号
TxD	D0
RxD	D1
RTS	D2
CTS	D3
DTR	D4
DSR	D5
DCD	D6
RI	D7

BitBang模式操作：

一个简单的异步 Bit-Bang 模式操作在以下面包板连接中演示，其中 DTR (D4) 引脚连接到一个 LED。LED 的闪烁速率由 PC 端应用程序控制。

LED 闪烁电路 UartSBee V3.1 的 BitBang I/O - 底部视图

Bit-Bang 模式需要特殊的 FTDI 直接驱动程序 D2XX。在安装此驱动程序之前，需要先卸载 FT232RL 芯片的虚拟 COM 端口驱动程序。在 GNU/Linux 系统中，此驱动程序运行于内核模式。作为 D2XX 的替代方案，可以使用开源驱动程序 libFTDI。该驱动程序适用于 Windows、GNU/Linux 和 Mac OS，并在 GNU/Linux 中运行于用户模式，因此无需卸载现有的 FT232RL 驱动程序。

libFTDI

http://www.intra2net.com/en/developer/libftdi/

libUSB
libFTDI 需要 libusb，可以从以下地址下载：

http://www.libusb.org/

以下示例代码可以按照 libFTDI 示例文件的方式进行编译。一个简单的方法是将以下代码内容复制到现有的示例 .c 文件中，并通过以下命令构建整个驱动程序：

./configure

make

代码示例

/*
Blinky.C : UartSBee v3.1 (FT232RL) Bit-Bang 模式 - 闪烁。

电路:
将 DTR 连接到 LED 的正极，将电阻的一端连接到 GND，另一端连接到 LED 的负极
*/

#ifdef __WIN32__
#define sleep(x) Sleep(x)
#endif

// 8 位 I/O 引脚掩码
#define TXD 0x01
#define RXD 0x02
#define RTS 0x04
#define CTS 0x08
#define DTR 0x10
#define DSR 0x20
#define DCD 0x40
#define RI  0x80

#include <stdio.h>
#include <ftdi.h>

int main()
{
    unsigned char ouputState = 0;
    struct ftdi_context ftdic;

    /* 1. 初始化 ftdi 设备上下文 */
    ftdi_init(&ftdic);

    /* 2. 根据 VID/PID 对打开设备 */

    if(ftdi_usb_open(&ftdic, 0x0403, 0x6001) < 0)
    {
        printf("无法打开 UartSBee v3.1");
        return 1;
    }

    /* 3. 启用 DTR 线的 Bit-Bang 模式 */
    ftdi_set_bitmode(&ftdic, DTR, BITMODE_BITBANG);

    /* 4. 每秒闪烁 LED */
    while(1) {
        ouputState ^= DTR;
        ftdi_write_data(&ftdic, &ouputState, 1);
        sleep(1);
    }
}

FT232RL 的 Bit-Bang 模式可以用于构建 AVR ISP、JTAG、SPI 和 I2C 端口。请参考以下外部链接。

AVR-ISP 连接示意图

在线原理图查看器

资源

原理图和板文件;

外部链接

• FTDI FT232RL 产品页面

• FTDI 虚拟串口 (VCP) 驱动

• FTDI D2XX 驱动

• FTDI Bit-Bang 模式应用说明

开源驱动

• libFTDI

• libUSB

其他 FT232RL 应用信息来源

• Hackaday - Bit-Bang 模式介绍

• 使用 OpenOCD 实现 FT232R JTAG

• FT232R SPI Bit-Bang 模式示例

• 使用 FT232R Bit-Bang 模式刷写 Arduino

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